電気のNav1.4-β1複合体の構造
Zhen Yan1, Qiang Zhou1, Lin Wang1
1State Key Laboratory of Membrane Biology, Tsinghua-Peking Joint Center for Life Sciences, School of Life Sciences and School of Medicine, Tsinghua University, Beijing, China; Beijing Advanced Innovation Center for Structural Biology, School of Life Sciences, Tsinghua University, Beijing, China.
Cell
|July 25, 2017
まとめ
電気のナトリウムチャネル (Nav) の冷凍-EM構造を β1サブユニットで決定した. これは,チャネルがどのように
科学分野:
- 構造生物学
- 神経科学
- バイオ物理学
背景:
- ボルテージゲートされたナトリウムチャネル (Nav) は,興奮性細胞の電気信号伝達に不可欠である.
- Navチャネル構造を理解することは,アクションポテンシャル生成と伝播を解読する鍵です.
- 過去の構造研究は 閉じた状態の洞察を提供しましたが 開かれた状態は理解されていないままです
研究 の 目的:
- 電気のNav1.4チャネル (EeNav1.4) をβ1サブユニットとの複合体として冷凍電子顕微鏡 (cryo-EM) 構造を決定する.
- チャネルゲートと急速無効化の構造的基礎を解明する.
- アクションポテンシャル伝播のメカニズムに洞察を与える.
主な方法:
- クリオ電子顕微鏡 (cryo-EM) を用いて,β1サブユニットと複合したEeNav1. 4の構造を決定した.
- 高解像度構造分析 4.0 Å解像度で
- 以前に決定された閉じたNavチャネル構造との比較構造分析.
主要な成果:
- β1サブユニットによるEeNav1.4の冷凍-EM構造は4. 0 Åの解像度で解明された.
- β1サブユニットの免疫グロブリン領域は細胞外ループと相互作用し,そのトランスメブランヘリクスは電圧感知領域III (VSDIII) と接触する.
- 圧力を感知するドメインは"上"の形状で,開かれた状態を示し,細胞内ゲートがディゴトニンのような分子によって開かれています.
- 構造的な比較により,ゲートチャージの移転と多孔の膨張の結合が明らかになり,複数のチャネルセグメントが関与しています.
- IFMモチーフは,迅速な無活性化に責任があり,アロステリックブロックメカニズムを示唆するリピートIIIとIV内に位置しています.
結論:
- 決定された構造は,電圧ゲートされたナトリウムチャネルの開いた状態の高解像度のスナップショットを提供します.
- β1サブユニットの相互作用は,チャネルゲートと安定性に影響する.
- この発見は,急速な無活性化と毛穴開閉のメカニズムを明らかにし,治療的介入のターゲットを提供している.
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