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肽中视紫红质通道同源物的结构解释了它们对比的 K+ 和 Na+ 选择性

Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2023-07-20 , DOI: 10.1038/s41467-023-40041-2
Takefumi Morizumi 1 , Kyumhyuk Kim 1 , Hai Li 2 , Elena G Govorunova 2 , Oleg A Sineshchekov 2 , Yumei Wang 2 , Lei Zheng 2 , Éva Bertalan 3 , Ana-Nicoleta Bondar 4, 5 , Azam Askari 6 , Leonid S Brown 6 , John L Spudich 2 , Oliver P Ernst 1, 7
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来自Hyphochytrium catenoides ( Hc KCR1) 的钾通道视紫红质 1 是一种光门控通道,用于哺乳动物神经元的光遗传学沉默。在没有电压门控通道和配体门控通道中普遍存在的标准四聚体 K +选择性过滤器的情况下,它会选择 K +而不是 Na +H. catenoides的基因组还编码高度同源的阳离子通道视紫红质 ( Hc CCR),这是一种 Na +通道,Na +与 K +渗透率比大 >100 倍。在这里,我们使用冷冻电子显微镜来确定嵌入肽中的这两个通道的原子结构,以阐明它们显着不同的阳离子选择性的结构基础。结合结构引导诱变,我们发现 K +与 Na + 的选择性是在假定的离子传导途径上的两个不同位点决定的:在细胞内片段中的一组关键残基中(Leu69/Phe69、Ile73/Ser73 和 Asp116)以及胞外片段中的芳香残基簇(主要是 Trp102 和 Tyr222)。两个滤光片位于参与通道选通的光活性位点的相对侧。





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更新日期:2023-07-20
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