1. Разработанные нами новые методические подходы, включая регистрацию ENaC в нативных клетках и экспрессированного в клетки млекопитающих, а также использование современных флуоресцентных методов микроскопии, позволяют исследовать структуру и функции ENaC в условиях приближенных к физиологическим.
2. Определена стехиометрия канала, показывающая, что ENaC является тримером и содержит равное количество α-, β- и γ-субъединиц. На основе протон-чувствительного канала cASIC1 смоделирована структура ENaC и идентифицированы потенциально важные для регуляции канала домены и сайты.
3. Функционирование ENaC регулируется малыми G-белками, входящими в семейства Ras, Rho и Rab. При этом малые G-белки вовлечены как в модуляцию воротных свойств канала, так и в изменение количества функционально активных каналов в плазматической мембране. Детально описаны механизмы регуляции ENaC малыми G-белками.
4. Показано, что фосфатидилинозитиды PI(4,5)P2 и PI(3,4,5)P3 вовлечены в регуляцию ENaC малыми G-белками. Эффект опосредован прямым связыванием указанных фосфатидилинозитидов с β- и γ-субъединицами канала. Идентифицированы сайты связывания ENaC с PI(4,5)P2 и PI(3,4,5)P3.
epithelial Na+ channel (ENaC) through phosphoinositide 3-OH kinase (PI3-K) signaling.
Journal of Biological Chemistry. 279(36): 37771-37778.
2. Staruschenko A., Nichols A., Medina J.L., Camacho P., Zheleznova N.N., Stockand J.D.
2004. Rho small GTPases activate the epithelial Na+ channel. Journal of Biological
Chemistry. 279(48): 49989-49994.
3. Staruschenko A., Medina J.L., Patel P., Shapiro M.S., Booth R.E., Stockand J.D. 2004.
Fluorescence resonance energy transfer analysis of subunit stoichiometry of the epithelial
Na+ channel. Journal of Biological Chemistry. 279(26): 27729-27734.
4. Staruschenko A., Pochynyuk O.M., Tong Q., Stockand J.D. 2005. Ras couples
phosphoinositide 3-OH kinase to the epithelial Na+ channel. Biochimica et Biophysica
Acta – Biomembranes. 1669(2): 108-115.
5. Staruschenko A., Adams E., Both R.E., Stockand J.D. 2005. Epithelial Na+ channel
subunit stoichiometry. Biophysical Journal. 88(6): 3966-3975.
6. Pochynyuk O., Staruschenko A., Tong Q., Medina J., Stockand J.D. 2005. Identification
of a functional phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate binding site in the epithelial Na+
channel. Journal of Biological Chemistry. 280(45): 37565-37571.
7. Staruschenko A., Pochynyuk O., Stockand J.D. 2005. Regulation of epithelial Na+
channel activity by conserved serine/threonine switches within sorting signals. Journal of
Biological Chemistry. 280(47): 39161-39167.
8. Staruschenko A., Booth R.E., Pochynyuk O., Stockand J.D. Tong Q. 2006. Functional
reconstitution of the human epithelial Na+ channel (ENaC) in a mammalian expression
system. From: Methods in Molecular Biology, Ion Channels: Methods and Protocols.
Humana Press Inc., Totowa, NJ. 337: 3-13.
9. Pochynyuk O., Tong Q., Staruschenko A., Ma H.P., Stockand J.D. 2006. Regulation of
the epithelial Na+ channel (ENaC) by phosphatidylinositides. American Journal of
Physiology: Renal Physiology. 290(5): F949-F957.
10. Починюк О.M., Железнова Н.Н., Медина Дж.Л., Стокканд Дж.Д., Старущенко
А.В. 2006. Регуляция эпителиальных натриевых каналов (ENaC) малыми G-
белками. Биологические Мембраны. 23: 327-338.
11. Pochynyuk O., Medina J.L., Gamper N., Genth H., Stockand J.D., Staruschenko A. 2006.
Rapid translocation and insertion of the epithelial Na+ channel in response to RhoA
signaling. Journal of Biological Chemistry. 281(36): 26520-26527.
12. Pochynyuk O., Tong Q., Staruschenko A., Stockand J.D. 2007. Binding and direct
activation of the epithelial Na+ channel (ENaC) by phosphatidylinositides. Journal of
Physiology. 580(2): 365-372.
13. Staruschenko A., Dorofeeva N.A., Bolshakov K.V., Stockand J.D. 2007. Differential
effects of Cd2+ and Ni2+ on distinct acid-sensing ion channel (ASIC) isoforms.
Developmental Neurobiology. 67(1): 97-107.
14. Pochynyuk* O., Staruschenko* A., Bugay V., LaGrange L., Stockand J.D. 2007.
Quantifying RhoA facilitated trafficking of ENaC to the plasma membrane with TIRFFRAP.
Journal of Biological Chemistry. 282(19): 14576-14585. *-equal contribution.
15. Staruschenko A., Pochynyuk O., Bugay V., Vandewalle A., Stockand J.D. 2007. Acute
regulation of Epithelial Na+ Channel induced by inhibition of phosphatidylinositol 3-
kinase in the cortical collecting duct. Journal of American Society of Nephrology. 18(6):
1652-1661.
16. Pochynyuk O., Tong Q., Medina J., Vandewalle A., Staruschenko A., Bugay V.,
Stockand J.D. 2007. Molecular determinants of PI(4,5)P2 and PI(3,4,5)P3 regulation of the
epithelial Na+ channel. Journal of General Physiology. 130(4): 399-413.
17. Pochynyuk O., Stockand J.D. Staruschenko A. 2007. Ion channel regulation by Ras, Rho
and Rab GTPases. Experimental Biology and Medicine. 232(10): 1258-1265.
18. Dorofeeva N.A., Barygin O.I., Staruschenko A., Bolshakov K.V., Magazanik L.G. 2008.
Mechanisms of non-steroid anti-inflammatory drugs action on ASICs expressed in
hippocampal interneurons. Journal of Neurochemistry. 106 (1): 429-441.
19. Stockand J.D., Staruschenko A., Pochynyuk O., Booth R.E., Silverthorn D.U. 2008.
Insight toward epithelial Na+ channel (ENaC) mechanism revealed by the acid-sensing ion
channel 1 (ASIC1) structure. International Union of Biochemistry and Molecular Biology
Life. 60(9): 620-628.
20. Karpushev A.V., Levchenko V., Pavlov T.S., Lam V., Vinnakota K.C., Vandewalle A.,
Wakatsuki T., Staruschenko A. 2008. Regulation of ENaC expression at the cell surface
by Rab11. Biochemical and Biophysical Research Communications. 377(2): 521-525.
21. Pochynyuk O., Kucher V., Boiko N., Mironova E., Staruschenko A., Karpushev A.V.,
Tong Q., Hendron E., Stockand J. 2009. Intrinsic voltage dependence of the epithelial Na+
channel is masked by a conserved transmembrane domain tryptophan. Journal of
Biological Chemistry. 284(38): 25512-25521.
22. Dorofeeva N.A., Karpushev A.V., Nikolaev M.V., Bolshakov K.V., Stockand J.D.,
Staruschenko A. 2009. Muscarinic M1 modulation of acid-sensing ion channels.
Neuroreport. 20(15): 1386-1391.
23. Карпушев А.В., Павлов Т.С., Старущенко А. 2009. Регуляция эпителиальных
натриевых каналов малыми G-белками и фосфатидилинозитидами. Биологические
мембраны. 26(4): 265-279.
24. Karpushev A.V., Pavlov T.S., Staruschenko A. 2009. Regulation of the epithelial sodium
channel (ENaC) by small G proteins and phosphatidylinositides. Biochemistry (Moscow),
Series A: Membrane and Cell Biology. 3(3): 261-274.