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Acetylcholine evokes an InsP3R1-dependent transient Ca2+ signal in rat duodenum myocytes

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In smooth muscle myocytes, agonist-activated release of calcium ions (Ca2+) stored in the sarcoplasmic reticulum (SR) occurs via different but overlapping transduction pathways. Hence, to fully study how SR Ca2+ channels are activated, the simultaneous activation of different Ca2+ signals should be separated. In rat duodenum myocytes, we have previously characterized that acetylcholine (ACh) induces Ca2+ oscillations by binding to its M2 muscarinic receptor and activating the ryanodine receptor subtype 2. Here, we show that ACh simultaneously evokes a Ca2+ signal dependent on activation of inositol 1,4,5-trisphosphate (InsP3) receptor subtype 1. A pharmacologic approach, the use of antisense oligonucleotides directed against InsP3R1, and the expression of a specific biosensor derived from green-fluorescent protein coupled to the pleckstrin homology domain of phospholipase C, suggested that the InsP3R1-dependent Ca2+ signal is transient and due to a transient synthesis of InsP3 via M3 muscarinic receptor. Moreover, we suggest that both M2 and M3 signalling pathways are modulating phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate and InsP3 concentration, thus describing closely interacting pathways activated by ACh in duodenum myocytes.

Sous l’action d’un agoniste, la libération des ions de calcium (Ca2+) stockés dans le réticulum sarcoplasmique (SR) des myocytes des muscles lisses se fait par diverses voies de transduction enchevêtrées. Pour bien comprendre les mécanismes d’activation des canaux de calcium dans le SR, on doit isoler les unes des autres les activations simultanées de divers signaux calciques. Dans des travaux antérieurs, nous avons démontré que l’acétylcholine (ACh) entraîne des oscillations du Ca2+ en se liant au récepteur muscarinique M2 et active le sous-type 2 du récepteur de la ryanodine dans les myocytes du duodénum du rat. Dans cette étude, nous démontrons que l’Ach active en même temps l’inositol 1,4,5-trisphosphate (InsP3), sous-type 1 du récepteur, qui répond au signal donné par le Ca2+. Par une approche pharmacologique, l’utilisation d’oligonucléotides antisens s’attaquant au InsP3R1 et stoppant l’expression d’un biocapteur spécifique provenant d’une protéine à fluorescence verte associée au domaine d'homologie à la pleckstrine de la phospholipase C suggère que le signal issu de l’InsP3R1 dépendant du calcium est transitoire et causé par la synthèse transitoire du InsP3 par l’entremise du récepteur muscarinique M3. De plus, selon nous, les voies de signalisation M2 et M3 ont un effet sur la concentration de phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate et de InsP3 ; il s’agit donc de voies de signalisation reliées entre elles et qui sont activées par l’Ach dans les myocytes du duodénum.
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Document Type: Research Article

Publication date: 2008-09-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports current research in all aspects of physiology, nutrition, pharmacology, and toxicology, contributed by recognized experts and scientists. It publishes symposium reviews and award lectures and occasionally dedicates entire issues or portions of issues to subjects of special interest to its international readership.
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