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Structure of Porins01:21

Structure of Porins

4.1K
Mitochondria, chloroplasts, and gram-negative bacteria have transmembrane, beta-barrel proteins called porins to mediate the free diffusion of ions and metabolites across the membrane. Mitochondrial porin precursors contain conserved amino acid sequences called beta signals at their C-terminal. Beta signals have a  motif of PoXGXXHyXHy (Po-Polar, X-Any amino acid, G-Glycine, Hy-LargeHydrophobic), which are crucial for precursor recognition to initiate precursor assembly. Beta-barrel...
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Xiaoxi Wei1,2, Guoqing Zhang1, Yi Shen3

  • 1College of Chemistry, Beijing Normal University , Beijing 100875, China.

Journal of the American Chemical Society
|February 16, 2016
PubMed
Resumen

Los macrociclos rígidos se autoensamblan en nanotubos con poros subnanométricos. La cavidad interna

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Área de la Ciencia:

  • Química supramolecular
  • Ciencias de los materiales
  • Biología química

Sus antecedentes:

  • Los macrociclos rígidos con columna vertebral híbrida pueden autoensamblarse en estructuras nanotubulares.
  • Los grupos funcionales que recubren la cavidad interna de estos macrociclos pueden influir en su montaje y propiedades.

Objetivo del estudio:

  • Investigar cómo los diferentes grupos funcionales orientados hacia adentro en macrociclos rígidos afectan su autoensamblaje en nanotubos.
  • Determinar el impacto de estos grupos funcionales en las propiedades de transporte de iones transmembrana de los poros resultantes.

Principales métodos:

  • Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN)
  • Espectroscopia de fluorescencia
  • Microscopía de fuerza atómica (AFM)
  • Ensayos cinéticos de flujo detenido basados en vesículas
  • Electrofisiología de un solo canal con bicapas lipídicas planas

Principales resultados:

  • Macrociclos con diferentes grupos funcionales que apuntan hacia adentro autoensamblados en estructuras nanotubulares similares.
  • La naturaleza del grupo que apunta hacia adentro influyó significativamente en la selectividad del transporte de iones.
  • Los poros con grupos amino y metilo rechazaron protones pero transportaron iones más grandes.
  • Los grupos que apuntan hacia adentro modulan el potencial electrostático dentro de los poros, afectando el transporte de iones cloruro.

Conclusiones:

  • La modificación sintética de los bloques de construcción macrocíclicos puede alterar profundamente las propiedades de los conjuntos supramoleculares.
  • El estudio demuestra tanto la capacidad de ajuste predecible como el comportamiento inesperado en los canales iónicos de autoensamblaje.
  • Los grupos funcionales que apuntan hacia adentro son determinantes clave de la preferencia del transporte de iones en los poros sintéticos.