Core Concepts
포유류 Kv1.2 칼륨 채널의 개방, C형 불활성화, 독소 차단, 나트륨 결합 상태에서의 고해상도 cryo-EM 구조를 제시하며, 선택성 필터의 다양한 이온 점유 패턴을 보여준다.
Abstract
이 연구는 포유류 전압 의존성 칼륨 채널 Kv1.2의 고해상도 cryo-EM 구조를 제시한다.
개방, C형 불활성화, 독소 차단, 나트륨 결합 상태의 Kv1.2 구조를 3.2Å, 2.5Å, 3.2Å, 2.9Å 해상도로 얻었다.
이 구조들은 모두 막전위 0에서 얻었으며, 선택성 필터의 다양한 이온 점유 패턴을 보여준다.
개방 및 C형 불활성화 상태의 구조는 이전에 보고된 Shaker 채널 및 Kv1.2-2.1 키메라 채널과 매우 유사하다.
독소 α-Dendrotoxin이 결합한 구조에서는 선택성 필터의 바깥쪽 이온 결합 부위가 부분적으로 방해받는 것이 관찰되었다.
나트륨 용액에서의 Kv1.2 구조에서는 선택성 필터의 붕괴나 불안정화가 관찰되지 않았다.
C형 불활성화 변이체 Kv1.2 W366F의 나트륨 용액 구조에서는 구조적 유동성이 크게 증가한 것으로 나타났다.
이 연구 결과는 선택성 필터의 안정성과 독소 차단 메커니즘에 대한 새로운 통찰을 제공한다.
Stats
개방 상태 Kv1.2의 선택성 필터 내 이온 결합 부위 간 거리는 약 3.3Å이다.
불활성화 상태 Kv1.2의 선택성 필터 내 이온 결합 부위 간 거리는 약 5.1Å과 11Å으로 크게 확장되었다.
독소 결합 Kv1.2의 선택성 필터에서는 3개의 이온 결합 부위 중 2개만 관찰되었다.
나트륨 용액에서의 Kv1.2 구조에서는 선택성 필터의 이온 점유 패턴이 유지되었다.
Quotes
"이 구조들은 모두 막전위 0에서 얻었으며, 선택성 필터의 다양한 이온 점유 패턴을 보여준다."
"독소 α-Dendrotoxin이 결합한 구조에서는 선택성 필터의 바깥쪽 이온 결합 부위가 부분적으로 방해받는 것이 관찰되었다."
"나트륨 용액에서의 Kv1.2 구조에서는 선택성 필터의 붕괴나 불안정화가 관찰되지 않았다."