Table 1.

Effects of Cd2+ on spHCN channels containing introduced cysteine residues

Construct Effect Control 1 µM Cd2+ 
  V1/2 k fnondecaying RT10–50% n V1/2 k fnondecaying RT10–50% n 
  mV mV  ms  mV mV  ms  
WT  −63 ± 2 6.7 ± 0.3 0.04 ± 0.01 12 ± 1 −65 ± 2 6.3 ± 0.1 0.03 ± 0.01 12.5 ± 0.4 
S472C  −56 ± 5 5.1 ± 0.5 0.03 ± 0.02 8.8 ± 0.6 −53 ± 4 4.7 ± 0.7 0.08 ± 0.03 5.3 ± 0.8a 
S473C  −73 ± 2 8.1 ± 0.4 0.09 ± 0.03 23 ± 3 −68 ± 2a 7.8 ± 0.9 0.13 ± 0.05 23 ± 3 
S474C  −67 ± 2 6.4 ± 0.1 0.03 ± 0.03 21 ± 5 −56 ± 5a 10 ± 2a 0.24 ± 0.04a 58 ± 10a 
Q476C  −56 ± 4 10 ± 2 0.09 ± 0.03 8.3 ± 0.9 −62 ± 3 11 ± 3 0.12 ± 0.06 11.2 ± 0.8 
R478C  −79 ± 1 6.7 ± 0.3 0.08 ± 0.02 20 ± 2 −67 ± 1 7.2 ± 0.6 0.08 ± 0.03 20 ± 1 
E479C  −63 ± 3 12 ± 1 0.05 ± 0.01 12 ± 1 −62 ± 3 10 ± 2 0.09 ± 0.03 11 ± 1 
K482C  −72 ± 4 10 ± 1 0.09 ± 0.03 20 ± 5 −69 ± 4 11 ± 2 0.12 ± 0.03 26 ± 6 
E485C  −50 ± 1 8 ± 1 0.34 ± 0.11 4.8 ± 0.4 −49 ± 1 7.4 ± 0.9 0.37 ± 0.12 8 ± 1 
F359C  −65 ± 3 8.1 ± 0.3 0.07 ± 0.02 15 ± 3 −56 ± 2a 12 ± 1a 0.19 ± 0.01 19 ± 5 
 +S472C  −63 ± 2 10 ± 2 0.12 ± 0.06 16 ± 3 −68 ± 7 14 ± 4 0.31 ± 0.07 11 ± 1 
 +S473C LC −69 ± 2 8.7 ± 0.7 0.08 ± 0.04 16 ± 2 −58 ± 8 14 ± 3 0.12 ± 0.04 56 ± 4a 
 +S474C LO −57 ± 4 7.2 ± 0.7 0.20 ± 0.08 24 ± 2 ND ND 0.81 ± 0.06a ND 
 +Q476C  −54 ± 5 8 ± 1 0.12 ± 0.01 9 ± 1 −54 ± 7 12 ± 3 0.21 ± 0.02 16 ± 4 
 +R478C  −73 ± 3 6.2 ± 0.3 0.04 ± 0.02 14 ± 2 −55 ± 2a 12.6 ± 0.2a 0.17 ± 0.01 20 ± 1a 
 +K482C  −61 ± 3 6.3 ± 0.3 0.04 ± 0.01 14 ± 1 36 ± 3a 19 ± 3a 0.22 ± 0.03a 22 ± 3 
 +E485C LO −41 ± 5 8.3 ± 0.2 0.31 ± 0.09 4.3 ± 0.2 ND ND 0.84 ± 0.09a ND 
V361C  −53 ± 3 7.0 ± 0.8 0.20 ± 0.07 8.7 ± 0.8 −53 ± 3 12 ± 4 0.36 ± 0.08 10 ± 1 
 +S472C LC −59 ± 3 7 ± 2 0.21 ± 0.03 11 ± 1 73 ± 4 10 ± 1 0.19 ± 0.02 25 ± 3a 
 +S473C LO −77 ± 2 7.7 ± 0.2 0.07 ± 0.03 23 ± 2 −55 ± 1a 13 ± 1a 0.61 ± 0.09a 15 ± 2a 
 +S474C LO −59 ± 4 6.9 ± 0.9 0.22 ± 0.05 12 ± 3 ND ND 0.80 ± 0.01a ND 
 +Q476C LC −51 ± 3 4 ± 3 0.15 ± 0.06 6.3 ± 0.2 −60 ± 2a 8.2 ± 0.4 0.20 ± 0.04 30 ± 6a 
 +R478C LC −72 ± 2 6.3 ± 0.4 0.02 ± 0.01 9.9 ± 0.8 −70 ± 3 8.9 ± 0.8a 0.26 ± 0.05a 16 ± 2a 
 +E479C  −65 ± 4 11 ± 1 0.07 ± 0.02 11 ± 1 −68 ± 3 15 ± 5 0.28 ± 0.02a 11 ± 1 
 +K482C  −63 ± 3 6.2 ± 0.6 0.13 ± 0.04 10 ± 2 −47 ± 3a 10.7 ± 0.8a 0.42 ± 0.06a 10 ± 2 
 +E485C LO −41 ± 1 8 ± 2 0.51 ± 0.03 3.5 ± 0.7 84 ± 5a 20 ± 3 0.94 ± 0.01a 9 ± 2 
A364C  −53 ± 2 8 ± 1 0.08 ± 0.01 8.2 ± 0.4 −56 ± 3 7.9 ± 0.9 0.12 ± 0.03 9.6 ± 0.4 
 +S472C LO −47 ± 2 8 ± 1 0.22 ± 0.03 15 ± 3 −68 ± 1a 20 ± 7 0.66 ± 0.01a 33 ± 7 
 +S473C LC −69 ± 5 7.9 ± 0.7 0.17 ± 0.04 15 ± 3 89 ± 3a 8.6 ± 0.8 0.08 ± 0.04 94 ± 13a 
 +S474C LC −54 ± 8 8.4 ± 0.2 0.19 ± 0.01 10 ± 3 93 ± 6a 7.6 ± 0.3 0.03 ± 0.02a 150 ± 10a 
 +Q476C LC −49 ± 3 8.0 ± 0.3 0.14 ± 0.01 7.6 ± 0.5 98 ± 1a 9.4 ± 0.8 0.08 ± 0.01a 163 ± 1a 
 +R478C LC −73 ± 2 6.8 ± 0.2 0.06 ± 0.01 13 ± 2 101 ± 2a 6.0 ± 0.8 0.03 ± 0.02 127 ± 5a 
 +E479C LC −61 ± 3 15 ± 2 0.15 ± 0.03 16 ± 2 −75 ± 4a 22 ± 4 0.20 ± 0.04 40 ± 7a 
 +K482C LO −54 ± 2 8 ± 1 0.14 ± 0.01 12 ± 2 ND ND 0.89 ± 0.02a ND 
 +E485C LO −32 ± 5 8 ± 1 0.28 ± 0.04 5.5 ± 0.8 32 ± 1 5.6 ± 0.4 0.89 ± 0.01a 7 ± 1 
Dimers            
 6472_6472 LO −46 ± 1 5.9 ± 0.2 0.11 ± 0.01 ND −69 ± 4a 21 ± 4a 0.74 ± 0.01a ND 
 WT_6472 LO −63 ± 1 6.6 ± 0.6 0.15 ± 0.02 ND −60 ± 2 8.0 ± 0.7a 0.27 ± 0.03a ND 
 364C_472C  −63 ± 3 7.2 ± 0.3 0.08 ± 0.02 ND −63 ± 2 8.5 ± 0.4a 0.12 ± 0.02 ND 
 6476_6476 LC −61 ± 1 10 ± 2 ND 10 ± 2 −108 ± 7a 8 ± 1 ND 195 ± 13a 
 WT_6476 LC −64 ± 1 9 ± 2 ND 10 ± 2 −69 ± 2 9.4 ± 0.9 ND 27 ± 5a 
 364C_476C LC −58 ± 2 8.5 ± 0.7 ND 8.9 ± 0.6 −76 ± 1a 11 ± 1a ND 40 ± 2a 
 6482_6482 LO −55 ± 3 7 ± 1 0.10 ± 0.01 ND ND ND 1.0 ± 0.01a ND 
 WT_6482 LO −65 ± 2 8.2 ± 0.5 0.06 ± 0.02 ND −63 ± 3 11 ± 2 0.25 ± 0.03a ND 
 364C_482C LO −67 ± 1 10 ± 1 0.12 ± 0.01 ND −63 ± 2a 19 ± 3a 0.39 ± 0.04a ND 
Construct Effect Control 1 µM Cd2+ 
  V1/2 k fnondecaying RT10–50% n V1/2 k fnondecaying RT10–50% n 
  mV mV  ms  mV mV  ms  
WT  −63 ± 2 6.7 ± 0.3 0.04 ± 0.01 12 ± 1 −65 ± 2 6.3 ± 0.1 0.03 ± 0.01 12.5 ± 0.4 
S472C  −56 ± 5 5.1 ± 0.5 0.03 ± 0.02 8.8 ± 0.6 −53 ± 4 4.7 ± 0.7 0.08 ± 0.03 5.3 ± 0.8a 
S473C  −73 ± 2 8.1 ± 0.4 0.09 ± 0.03 23 ± 3 −68 ± 2a 7.8 ± 0.9 0.13 ± 0.05 23 ± 3 
S474C  −67 ± 2 6.4 ± 0.1 0.03 ± 0.03 21 ± 5 −56 ± 5a 10 ± 2a 0.24 ± 0.04a 58 ± 10a 
Q476C  −56 ± 4 10 ± 2 0.09 ± 0.03 8.3 ± 0.9 −62 ± 3 11 ± 3 0.12 ± 0.06 11.2 ± 0.8 
R478C  −79 ± 1 6.7 ± 0.3 0.08 ± 0.02 20 ± 2 −67 ± 1 7.2 ± 0.6 0.08 ± 0.03 20 ± 1 
E479C  −63 ± 3 12 ± 1 0.05 ± 0.01 12 ± 1 −62 ± 3 10 ± 2 0.09 ± 0.03 11 ± 1 
K482C  −72 ± 4 10 ± 1 0.09 ± 0.03 20 ± 5 −69 ± 4 11 ± 2 0.12 ± 0.03 26 ± 6 
E485C  −50 ± 1 8 ± 1 0.34 ± 0.11 4.8 ± 0.4 −49 ± 1 7.4 ± 0.9 0.37 ± 0.12 8 ± 1 
F359C  −65 ± 3 8.1 ± 0.3 0.07 ± 0.02 15 ± 3 −56 ± 2a 12 ± 1a 0.19 ± 0.01 19 ± 5 
 +S472C  −63 ± 2 10 ± 2 0.12 ± 0.06 16 ± 3 −68 ± 7 14 ± 4 0.31 ± 0.07 11 ± 1 
 +S473C LC −69 ± 2 8.7 ± 0.7 0.08 ± 0.04 16 ± 2 −58 ± 8 14 ± 3 0.12 ± 0.04 56 ± 4a 
 +S474C LO −57 ± 4 7.2 ± 0.7 0.20 ± 0.08 24 ± 2 ND ND 0.81 ± 0.06a ND 
 +Q476C  −54 ± 5 8 ± 1 0.12 ± 0.01 9 ± 1 −54 ± 7 12 ± 3 0.21 ± 0.02 16 ± 4 
 +R478C  −73 ± 3 6.2 ± 0.3 0.04 ± 0.02 14 ± 2 −55 ± 2a 12.6 ± 0.2a 0.17 ± 0.01 20 ± 1a 
 +K482C  −61 ± 3 6.3 ± 0.3 0.04 ± 0.01 14 ± 1 36 ± 3a 19 ± 3a 0.22 ± 0.03a 22 ± 3 
 +E485C LO −41 ± 5 8.3 ± 0.2 0.31 ± 0.09 4.3 ± 0.2 ND ND 0.84 ± 0.09a ND 
V361C  −53 ± 3 7.0 ± 0.8 0.20 ± 0.07 8.7 ± 0.8 −53 ± 3 12 ± 4 0.36 ± 0.08 10 ± 1 
 +S472C LC −59 ± 3 7 ± 2 0.21 ± 0.03 11 ± 1 73 ± 4 10 ± 1 0.19 ± 0.02 25 ± 3a 
 +S473C LO −77 ± 2 7.7 ± 0.2 0.07 ± 0.03 23 ± 2 −55 ± 1a 13 ± 1a 0.61 ± 0.09a 15 ± 2a 
 +S474C LO −59 ± 4 6.9 ± 0.9 0.22 ± 0.05 12 ± 3 ND ND 0.80 ± 0.01a ND 
 +Q476C LC −51 ± 3 4 ± 3 0.15 ± 0.06 6.3 ± 0.2 −60 ± 2a 8.2 ± 0.4 0.20 ± 0.04 30 ± 6a 
 +R478C LC −72 ± 2 6.3 ± 0.4 0.02 ± 0.01 9.9 ± 0.8 −70 ± 3 8.9 ± 0.8a 0.26 ± 0.05a 16 ± 2a 
 +E479C  −65 ± 4 11 ± 1 0.07 ± 0.02 11 ± 1 −68 ± 3 15 ± 5 0.28 ± 0.02a 11 ± 1 
 +K482C  −63 ± 3 6.2 ± 0.6 0.13 ± 0.04 10 ± 2 −47 ± 3a 10.7 ± 0.8a 0.42 ± 0.06a 10 ± 2 
 +E485C LO −41 ± 1 8 ± 2 0.51 ± 0.03 3.5 ± 0.7 84 ± 5a 20 ± 3 0.94 ± 0.01a 9 ± 2 
A364C  −53 ± 2 8 ± 1 0.08 ± 0.01 8.2 ± 0.4 −56 ± 3 7.9 ± 0.9 0.12 ± 0.03 9.6 ± 0.4 
 +S472C LO −47 ± 2 8 ± 1 0.22 ± 0.03 15 ± 3 −68 ± 1a 20 ± 7 0.66 ± 0.01a 33 ± 7 
 +S473C LC −69 ± 5 7.9 ± 0.7 0.17 ± 0.04 15 ± 3 89 ± 3a 8.6 ± 0.8 0.08 ± 0.04 94 ± 13a 
 +S474C LC −54 ± 8 8.4 ± 0.2 0.19 ± 0.01 10 ± 3 93 ± 6a 7.6 ± 0.3 0.03 ± 0.02a 150 ± 10a 
 +Q476C LC −49 ± 3 8.0 ± 0.3 0.14 ± 0.01 7.6 ± 0.5 98 ± 1a 9.4 ± 0.8 0.08 ± 0.01a 163 ± 1a 
 +R478C LC −73 ± 2 6.8 ± 0.2 0.06 ± 0.01 13 ± 2 101 ± 2a 6.0 ± 0.8 0.03 ± 0.02 127 ± 5a 
 +E479C LC −61 ± 3 15 ± 2 0.15 ± 0.03 16 ± 2 −75 ± 4a 22 ± 4 0.20 ± 0.04 40 ± 7a 
 +K482C LO −54 ± 2 8 ± 1 0.14 ± 0.01 12 ± 2 ND ND 0.89 ± 0.02a ND 
 +E485C LO −32 ± 5 8 ± 1 0.28 ± 0.04 5.5 ± 0.8 32 ± 1 5.6 ± 0.4 0.89 ± 0.01a 7 ± 1 
Dimers            
 6472_6472 LO −46 ± 1 5.9 ± 0.2 0.11 ± 0.01 ND −69 ± 4a 21 ± 4a 0.74 ± 0.01a ND 
 WT_6472 LO −63 ± 1 6.6 ± 0.6 0.15 ± 0.02 ND −60 ± 2 8.0 ± 0.7a 0.27 ± 0.03a ND 
 364C_472C  −63 ± 3 7.2 ± 0.3 0.08 ± 0.02 ND −63 ± 2 8.5 ± 0.4a 0.12 ± 0.02 ND 
 6476_6476 LC −61 ± 1 10 ± 2 ND 10 ± 2 −108 ± 7a 8 ± 1 ND 195 ± 13a 
 WT_6476 LC −64 ± 1 9 ± 2 ND 10 ± 2 −69 ± 2 9.4 ± 0.9 ND 27 ± 5a 
 364C_476C LC −58 ± 2 8.5 ± 0.7 ND 8.9 ± 0.6 −76 ± 1a 11 ± 1a ND 40 ± 2a 
 6482_6482 LO −55 ± 3 7 ± 1 0.10 ± 0.01 ND ND ND 1.0 ± 0.01a ND 
 WT_6482 LO −65 ± 2 8.2 ± 0.5 0.06 ± 0.02 ND −63 ± 3 11 ± 2 0.25 ± 0.03a ND 
 364C_482C LO −67 ± 1 10 ± 1 0.12 ± 0.01 ND −63 ± 2a 19 ± 3a 0.39 ± 0.04a ND 

Standard G-V curve parameters, proportions of the nondecaying tail current (fnondecaying), and the rise times between 10 and 50% (RT1050%)of all the constructs tested in this study. G-V curves were constructed from the start of the tail currents at +50 mV after 500-ms hyperpolarizing pulses ranging from −120 to +50 mV and fit to a Boltzmann function for the half-activation voltage (V1/2) and slope factor (k) (see Materials and methods). Proportion of the nondecaying tail current (fnondecaying) was measured by fitting the tail current to a double-exponential function and extracting the fraction of the constant term. RT1050% was measured from fits of the current trace to either a single- or double-exponential function within the 500 ms of the hyperpolarizing pulse to −120 mV. All values are expressed as mean ± sem. Parameters that have not been determined are indicated as ND. Values for double mutants in the presence of Cd2+, which are significantly different from the corresponding values for both the respective single S4–S5 and C-linker mutants, are shown in bold and underlined. The double mutants that we consider to form lock-open or lock-closed bridges in the presence of Cd2+ are indicated.

a

Significant difference from the value in the absence of Cd2+ (unpaired t test; P < 0.05).

or Create an Account

Close Modal
Close Modal