リソソームカルシウムチャネルTMEM175は,新しいテトラメリック構造を採用している
Changkeun Lee1,2, Jiangtao Guo1, Weizhong Zeng1,2
1Department of Physiology and Department of Biophysics, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Texas 75390-9040, USA.
プロカリオットTMEM175チャネルの結晶構造は,新しいテトラメリックカチオンチャネルアーキテクチャを明らかにする. そのユニークな選択性フィルターは,正規のカリウムチャネルとは異なり,イオン輸送メカニズムに関する新しい洞察を提供します.
科学分野:
- 構造生物学
- 膜生物物理学
- イオンチャネル機能
背景:
- TMEM175は,リソソーム膜ポテンシャルとpHホメオスタシスに不可欠なリソソームカリウムチャネルです.
- 正規のカリウムチャネルとは異なり,TMEM175は,シーケンスホモロジーや正規のTVGYG選択性フィルターのないユニークな6つのトランスメブランヘリックス (6-TM) ドメインを有する.
- 細菌と古生物に見られるプロカリオティックTMEM175チャネルは,単一の6-TMドメインを持ち,テトラマーとして機能する.
研究 の 目的:
- プロカリオットTMEM175チャネルの結晶構造を決定する.
- TMEM175のユニークな構造とイオン浸透メカニズムを明らかにする.
- 構造と機能の性質を正規のカリウムチャネルと比較する.
主な方法:
- CmTMEM175の原子構造を決定するX線結晶学
- テトラメリックチャネル構造と孔形成の構造分析
- イオン選択性における特定の残留物の役割を調査する変異性研究.
主要な成果:
- Chamaesiphon minutus TMEM175 (CmTMEM175) の結晶構造は,正規のカリウムチャネルとは異なる新しい折り目を明らかにしています.
- テトラメリックチャネルは,TM1ヘリックスでラインナップされた砂時計形の浸透経路を特徴としています.
- 排水性残留物,特にイソルエシンによって形成されるボトルネックは,定規のチャンネルとは異なる選択性フィルターとして作用する.
結論:
- CmTMEM175は,ユニークな構造を持つ新種のテトラメリックカチオンチャネルを表しています.
- CmTMEM175のイオン選択性メカニズムは,古典的なカリウムチャネルとは異なり,イオン輸送のための多様な戦略を強調しています.
- この構造的な洞察は,生物学的システムにおけるTMEM175の機能を理解するための基礎を提供します.
さらに関連する動画
15:28Mutagenesis and Functional Analysis of Ion Channels Heterologously Expressed in Mammalian Cells
Published on: October 1, 2010
08:55Single-Molecule Imaging of Lateral Mobility and Ion Channel Activity in Lipid Bilayers using Total Internal Reflection Fluorescence TIRF Microscopy
Published on: February 17, 2023
関連する概念動画
Ligand-Gated Ion Channel Receptor: Gating Mechanism
Mechanically-gated Ion Channels
Structure of Porins
Membrane Asymmetry Regulating Transporters
Flippase
Eukaryotic flippases are type-IV P-type ATPases or P4-ATPases belonging to P-type ATPase family proteins that are membrane-bound pumps involved in the ATP-mediated transport of ions and molecules across the membrane. Flippases flip specific phospholipids from the outer to the inner leaflet of a membrane. All P4-ATPases have one...
Ligand-gated Ion Channels
Three Subfamilies of Ligand-gated Ion Channels
Ligand-gated ion channels fall into three subfamilies. The 'Cys-loop' includes the nicotinic acetylcholine receptors, γ-aminobutyric acid (GABA), glycine, and 5-hydroxytryptamine receptors. The second one is the 'Pore-loop' channels that...
Non-gated Ion Channels
Compared to the gated ion channels, the non-gated channels, also known as leakage or passive channels, have no gating mechanism....
