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Acetylcholine-induced phosphorylation of CPI-17 in rat bronchial smooth muscle: the roles of Rho-kinase and protein kinase C

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It has been demonstrated that CPI-17 provokes an inhibition of myosin light chain phosphatase to increase myosin light chain phosphorylaton and Ca2+ sensitivity during contraction of vascular smooth muscle. However, expression and agonist-mediated regulation of CPI-17 in bronchial smooth muscle have not been documented. Thus, expression and phosphorylation of CPI-17 mediated by PKC and ROCK were investigated using rat bronchial preparations. Acetylcholine (ACh)-induced contraction and Ca2+ sensitization were both attenuated by 10–6 mol Y-27632 /L, a ROCK inhibitor, 10–6 mol calphostin C/L, a PKC inhibitor, and their combination. A PKC activator, PDBu, induced a Ca2+ sensitization in α-toxin-permeabilized bronchial smooth muscle. In this case, the Ca2+ sensitizing effect was significantly inhibited by caphostin C but not by Y-27632. An immunoblot study demonstrated CPI-17 expression in the rat bronchial smooth muscle. Acetylcholine induced a phosphorylation of CPI-17 in a concentration-dependent manner, which was significantly inhibited by Y-27632 and calphostin C. In conclusion, these data suggest that both PKC and ROCK are involved in force development, Ca2+ sensitization, and CPI-17 phosphorylation induced by ACh stimulation in rat bronchial smooth muscle. As such, RhoA/ROCK, PKC/CPI-17, and RhoA/ROCK/CPI pathways may play important roles in the ACh-induced Ca2+ sensitization of bronchial smooth muscle contraction.Key words: CPI-17, bronchial smooth muscle, acetylcholine, ROCK, protein kinase C.

Des travaux ont démontré que la CPI-17 (protéine inhibitrice potentialisée par la PKC de la phosphatase de la chaîne légère de myosine hétérotrimérique de 17 kDa) provoque une inhibition de la phosphatase de la chaîne légère de myosine pour augmenter la phosphorylation de la chaîne légère de myosine et la sensibilité au Ca2+ de la contraction du muscle lisse vasculaire. Toutefois, l'expression de la CPI-17 et la régulation véhiculée par un agoniste sur le muscle lisse bronchique n'ont pas encore été documentées. Ainsi, l'expression et la phosphorylation de CPI-17 véhiculées par la PKC et (ou) la ROCK (protéine kinase en forme d'hélice enroulée associée à Rho) ont été examinées en utilisant des préparations bronchiques de rats. La contraction induite par l'acétylcholine (ACh) et la sensibilisation au Ca2+ ont été atténuées par Y-27632 (10–6 mol/L), un inhibiteur de la ROCK, par la calphostine (10–6 mol/L), un inhibiteur de la PKC, et par leur emploi combiné. Un activateur de la PKC, le phorbol dibutyrate (PDBu), a induit une sensibilisation au Ca2+ dans le muscle lisse bronchique perméabilisé avec la toxine-a. L'effet sensibilisant au Ca2+ a été inhibé de manière significative par la calphostine C mais pas par Y-27632. L'étude par immunotransfert a démontré une expression de CPI-17 dans le muscle lisse bronchique des rats. L'ACh a induit une phosphorylation de CPI-17 liée à concentration, qui a été inhibée par Y-27632 (10–6 mol/L) ou la calphostine C (10–6 mol/L). Ces résultats laissent supposer que la PKC et la ROCK participent au développement de la force, à la sensibilisation au Ca2+ et à la phosphorylation de CPI-17 induites par l'ACh dans le muscle lisse bronchique du rat. Ainsi, les voies RhoA/ROCK, PKC/CPI-17 et RhoA/ROCK/CPI pourraient jouer des rôles importants dans la sensibilisation au Ca2+ induite par l'ACh de la contraction du muscle lisse bronchique.Mots clés : CPI-17, muscle lisse bronchique, acétylcholine, ROCK, protéine kinase C.[Traduit par la Rédaction]
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Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2005

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