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Roles of Ca2+ and protein kinase C in the excitatory response to serotonin in embryonic molluscan ciliary cells

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We examined the roles of Ca2+ and protein kinase C (PKC) in the cilio-excitatory response to serotonin in pedal ciliary cells from Helisoma trivolvis embryos. Serotonin (5-hydroxytryptamine; 5-HT; 100μmol/L) induced an increase in ciliary beat frequency (CBF) was abolished by microinjected BAPTA (50mmol/L), but was only partially inhibited by the phospholipase C inhibitor U-73122 (10μmol/L). The diacylglycerol analogs 1-oleoyl-2-acetyl-sn-glycerol (100μmol/L) and 1,2-dioctanoyl-sn-glycerol (100μmol/L) caused increases in [Ca2+]i that were smaller than those induced by serotonin. In the absence of extracellular Ca2+, 1,2-dioctanoyl-sn-glycerol (100μmol/L) failed to elicit an increase in both CBF and [Ca2+]i. In contrast, the serotonin-induced increase in CBF persisted in the absence of extracellular Ca2+, although the increase in [Ca2+]i was abolished. PKC inhibitors bisindolylmaleimide (10 and 100 nmol/L) and calphostin C (10 nmol/L) partially inhibited the serotonin-induced increase in CBF, but didn’t affect the serotonin-induced change in [Ca2+]i. These findings suggest that an intracellular store-dependent increase in [Ca2+]i mediates the cilio-excitatory response to serotonin. Furthermore, although PKC is able to cause an increase in [Ca2+]i through calcium influx, it contributes to the cilio-excitatory response to 5-HT through a different mechanism.

Nous avons examiné les rôles du Ca2+ et de la protéine kinase C (PKC) dans la réponse cilio-excitatrice à la sérotonine dans les cellules ciliées pédieuses d’embryons de Helisoma trivolvis. L’augmentation de la fréquence de battement ciliaire (FBC) induite par la sérotonine (100μmol/L) a été supprimée par une micro-injection de BAPTA (50mmol/L), mais n’a été que partiellement inhibée par l’inhibiteur de la phospholipase C, U-73122 (10μmol/L). Les analogues du diacylglycérol, 1-oléoyl-2-acétyl-sn-glycérol (100μmol/L) et 1,2-dioctanoyl-sn-glycérol (100μmol/L), ont entraîné des augmentations de la [Ca2+]i plus faibles que celles induites par la sérotonine. En l’absence de Ca2+ extracellulaire, 1,2-dioctanoyl-sn-glycérol (100μmol/L) a été incapable de provoquer une augmentation de la FBC et de la [Ca2+]i. À l’opposé, l’augmentation de la FBC induite par la sérotonine a persisté en l’absence de Ca2+ extracellulaire, bien que l’augmentation de la [Ca2+]i ait été supprimée. Les inhibiteurs de la PKC, bisindolylmaléimide (10 et 100 nmol/L) et calphostine C (10 nmol/L), ont partiellement inhibé l’augmentation de la FBC induite par la sérotonine, mais n’ont pas eu d’effet sur la modification de la [Ca2+]i. Ces résultats donnent à penser qu’une augmentation de la [Ca2+]i dépendante des réserves intracellulaires médie la réponse cilio-excitatrice à la sérotonine. De plus, bien que la PKC puisse provoquer une augmentation de la [Ca2+]i par le biais d’un influx de calcium, elle contribue à la réponse cilio-excitatrice au 5-HT par un mécanisme différent.
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Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2006

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