KV10.1 チャネルの細胞内ドメインを操作することで隠された導電状態を明らかにし、2つのゲーティングメカニズムの連関を明らかにする

Temel Kavramlar

KV10.1チャネルの細胞内ドメインの変異により、通常は検出されない大きな導電状態が現れ、チャネルのゲーティングメカニズムの詳細が明らかになった。

Özet

本研究では、KV10.1チャネルの細胞内ドメインを変異させることで、通常は検出されない大きな導電状態が現れることを明らかにした。

具体的には以下の知見が得られた:

1. PASCap領域の欠失や E600R 変異により、チャネルの活性化閾値が過分極側にシフトし、二相性の電流-電圧特性が観察された。これは、通常は検出されない大きな導電状態(O1)と、通常の開状態(O2)が存在することを示唆している。

2. O1状態は深い閉状態から容易に遷移し、O2状態への遷移は電位依存的である。また、O1状態は速い閉塞ブロックを受けないため、大きな電流を生み出す。

3. Ca2+-カルモジュリンはO1状態を安定化させ、O2状態への遷移を抑制する。これにより、野生型では見られない電流増大効果が変異体で観察される。

4. 数理モデルにより、これらの特性を定量的に再現できることを示した。

以上より、KV10.1チャネルのゲーティングには、電位センサーの動きと細胞内リングの回転という2つのステップが関与し、それらの連関が細胞内ドメインの変化により明らかになったことが分かった。

İstatistikler

野生型KV10.1チャネルの活性化閾値は-40 mVであるのに対し、ΔPASCap変異体とE600R変異体では-80 mVに低下した。
ΔPASCap変異体とE600R変異体では、電流-電圧特性が二相性を示した。
ΔPASCap変異体とE600R変異体の活性化速度は、弱い脱分極では野生型に比べて遅かったが、強い脱分極では野生型と同程度になった。
ΔPASCap変異体とE600R変異体の尾電流は、弱い脱分極では遅い減衰を示したが、強い脱分極では速い減衰を示した。

Alıntılar

"この開状態は、通常の開状態とは異なり、速い閃光ブロックを受けないため、より大きな巨視的電流を生み出す。"
"深い閉状態から容易に遷移するため、電位センサーの動きと細胞内リングの回転の間の中間的なゲーティング過程を明らかにすることができた。"
"Ca2+-カルモジュリンはO1状態を安定化させ、O2状態への遷移を抑制する。"

Önemli Bilgiler Şuradan Elde Edildi

Revealing a hidden conducting state by manipulating the intracellular domains in KV10.1 exposes the coupling between two gating mechanisms

by Abdelaziz,R.... : www.biorxiv.org 07-27-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.24.549998v2

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