El canal lisosomal de potasio TMEM175 adopta una nueva arquitectura tetramérica

Área de la Ciencia:

• Biología estructural
• Biofísica de las membranas
• Función del canal iónico

Sus antecedentes:

• TMEM175 es un canal de potasio lisosómico crucial para el potencial de la membrana lisosómica y la homeostasis del pH.
• A diferencia de los canales de potasio canónicos, TMEM175 posee un dominio único de seis hélices transmembrana (6-TM) sin homología de secuencia ni el filtro de selectividad TVGYG canónico.
• Los canales TMEM175 procariotas, que se encuentran en bacterias y arqueas, presentan un solo dominio 6-TM y funcionan como tetrámeros.

Objetivo del estudio:

• Para determinar la estructura cristalina de un canal TMEM175 procariótico.
• Para aclarar la arquitectura única y el mecanismo de permeación iónica de TMEM175.
• Para comparar las propiedades estructurales y funcionales con los canales de potasio canónicos.

Principales métodos:

• Cristalografía de rayos X para determinar la estructura atómica de CmTMEM175.
• Análisis estructural de la arquitectura del canal tetramérico y la formación de poros.
• Estudios de mutagenesis para investigar el papel de los residuos específicos en la selectividad iónica.

Principales resultados:

• La estructura cristalina de Chamaesiphon minutus TMEM175 (CmTMEM175) revela un nuevo pliegue distinto de los canales de potasio canónicos.
• El canal tetramérico presenta una vía de permeación en forma de reloj de arena alineada por la hélice TM1.
• Un cuello de botella formado por residuos hidrofóbicos, particularmente isoleucina, actúa como el filtro de selectividad, que difiere de los canales canónicos.

Conclusiones:

• CmTMEM175 representa una nueva clase de canales catiónicos tetraméricos con una arquitectura única.
• El mecanismo de selectividad iónica de CmTMEM175 es distinto de los canales de potasio clásicos, destacando diversas estrategias para el transporte de iones.
• Esta visión estructural proporciona una base para comprender la función de TMEM175 en los sistemas biológicos.