stringtranslate.com

Суперсемейство катионных каналов

Суперсемейство трансмембранных катионных каналов было определено в InterPro и Pfam как семейство тетрамерных ионных каналов . К ним относятся каналы натрия , калия , [1] кальция , рианодинового рецептора , HCN , CNG , CatSper и TRP . Эта большая группа ионных каналов, по-видимому, включает семейства 1.A.1 , 1.A.2 , 1.A.3 и 1.A.4 классификации транспортеров TCDB .

Они описываются как имеющие минимум две трансмембранные спирали , фланкирующие петлю, которая определяет ионную селективность поры канала. Многие эукариотические каналы имеют четыре дополнительные трансмембранные спирали (ТМ) ( Pfam PF00520), связанные с или остаточные от потенциал-регулятора . Белки только с двумя трансмембранными спиралями ( Pfam PF07885) чаще всего встречаются у бактерий. Это также включает калиевые каналы внутреннего выпрямления 2-ТМ ( Pfam PF01007), обнаруженные в основном у эукариот. Обычно существуют дополнительные регуляторные домены, которые служат для регулирования ионной проводимости и канального шлюза. Поры также могут быть гомотетрамерами или гетеротетрамерами ; где гетеротетрамеры могут кодироваться как отдельные гены или как множественные поровые домены в пределах одного полипептида. Белки HVCN1 и предполагаемая тирозин-протеинфосфатаза не содержат ожидаемого домена пор ионной проводимости, а имеют гомологию только с доменом датчика напряжения потенциалзависимых ионных каналов .

Человеческие каналы с 6 спиралями ТМ

Катион

Транзиентный рецепторный потенциал

Канонический
Меластатин
Ваниллоид
Муколипин
Анкырин
ТРПП

Кальций

Зависит от напряжения

Сперма

Рианодиновый рецептор

Калий

Потенциалзависимый калий

Выпрямитель замедленного действия
Калий типа А
Внешне-исправляющий
Внутренне-исправляющий
Медленно активируется
Модификатор/глушитель

Активированный кальцием

БК
СК
ИК
Другие подсемейства

Калий внутреннего выпрямления

Натрий

Циклический нуклеотид-контролируемый

Протон

Связанные белки

Человеческие каналы с 2 спиралями ТМ в каждой субъединице

Калий

Канал тандемного порового домена калия

Нечеловеческие каналы

Двухпоровый

Калий только для пор

Лиганд-зависимый калий

Потенциалзависимый калий

Прокариотический KCa

Напряжение и циклический нуклеотид-зависимый калий

Натрий

Неселективный

Прокариотический калий внутреннего выпрямления

Спроектировано

Ссылки

  1. ^ Choe S (февраль 2002). «Структуры калиевых каналов». Nature Reviews. Neuroscience . 3 (2): 115–21. doi :10.1038/nrn727. PMID  11836519. S2CID  825973.
  2. ^ Chen GQ, Cui C, Mayer ML, Gouaux E (декабрь 1999 г.). «Функциональная характеристика калий-селективного прокариотического рецептора глутамата». Nature . 402 (6763): 817–21. Bibcode :1999Natur.402..817C. doi :10.1038/45568. PMID  10617203. S2CID  4391943.
  3. ^ Jiang Y, Lee A, Chen J, Ruta V, Cadene M, Chait BT, MacKinnon R (май 2003 г.). "Рентгеновская структура зависимого от напряжения канала K+". Nature . 423 (6935): 33–41. Bibcode :2003Natur.423...33J. doi :10.1038/nature01580. PMID  12721618. S2CID  4347957.
  4. ^ Milkman R (апрель 1994 г.). "Гомолог эукариотических белков калиевых каналов Escherichia coli". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (9): 3510–4. Bibcode : 1994PNAS...91.3510M. doi : 10.1073 /pnas.91.9.3510 . PMC 43609. PMID  8170937. 
  5. ^ Jiang Y, Pico A, Cadene M, Chait BT, MacKinnon R (март 2001 г.). «Структура домена RCK из канала K+ E. coli и демонстрация его присутствия в канале BK человека». Neuron . 29 (3): 593–601. doi : 10.1016/s0896-6273(01)00236-7 . PMID  11301020. S2CID  17880955.
  6. ^ Jiang Y, Lee A, Chen J, Cadene M, Chait BT, MacKinnon R (май 2002). «Кристаллическая структура и механизм кальций-управляемого калиевого канала». Nature . 417 (6888): 515–22. Bibcode :2002Natur.417..515J. doi :10.1038/417515a. PMID  12037559. S2CID  205029269.
  7. ^ Смит Ф.Дж., Пау В.П., Чинголани Г., Ротберг Б.С. (2013). «Структурная основа аллостерических взаимодействий между сайтами связывания Ca2+ в домене RCK канала K+». Nature Communications . 4 : 2621. Bibcode : 2013NatCo...4.2621S. doi : 10.1038/ncomms3621 . PMID  24126388.
  8. ^ Ye S, Li Y, Chen L, Jiang Y (сентябрь 2006 г.). «Кристаллические структуры лиганд-свободного кольца MthK: понимание механизма лигандного управления каналами K+». Cell . 126 (6): 1161–73. doi : 10.1016/j.cell.2006.08.029 . PMID  16990139. S2CID  418563.
  9. ^ Dvir H, Valera E, Choe S (август 2010). «Структура MthK RCK в комплексе с кадмием». Журнал структурной биологии . 171 (2): 231–7. doi :10.1016/j.jsb.2010.03.020. PMC 2956275. PMID  20371380 . 
  10. ^ Smith FJ, Pau VP, Cingolani G, Rothberg BS (декабрь 2012 г.). «Кристаллическая структура кольца Ba(2+)-bound gating показывает элементарные шаги активации домена RCK». Structure . 20 (12): 2038–47. doi :10.1016/j.str.2012.09.014. PMC 3518701 . PMID  23085076. 
  11. ^ Цао Ю, Джин Х, Хуан Х, Деребе М.Г., Левин Э.Дж., Кабалиесваран В., Пан Ю., Пунта М., Лав Дж., Венг Дж., Квик М., Йе С., Клосс Б., Бруни Р., Мартинес-Хакерт Э., Хендриксон В.А. , Рост Б., Джавич Дж.А., Раджашанкар К.Р., Цзян Ю., Чжоу М. (март 2011 г.). «Кристаллическая структура переносчика ионов калия, TrkH». Природа . 471 (7338): 336–40. Бибкод : 2011Natur.471..336C. дои : 10.1038/nature09731. ПМК 3077569 . ПМИД  21317882. 
  12. ^ Cao Y, Pan Y, Huang H, Jin X, Levin EJ, Kloss B, Zhou M (апрель 2013 г.). «Gating of the TrkH ion channel by its associated RCK protein TrkA». Nature . 496 (7445): 317–22. Bibcode :2013Natur.496..317C. doi :10.1038/nature12056. PMC 3726529 . PMID  23598339. 
  13. ^ Vieira-Pires RS, Szollosi A, Morais-Cabral JH (апрель 2013 г.). «Структура транспортера калия KtrAB». Nature . 496 (7445): 323–8. Bibcode :2013Natur.496..323V. doi :10.1038/nature12055. hdl : 10216/110345 . PMID  23598340. S2CID  205233489.
  14. ^ Kong C, Zeng W, Ye S, Chen L, Sauer DB, Lam Y, Derebe MG, Jiang Y (декабрь 2012 г.). «Отдельные механизмы гейтинга, выявленные структурами многолигандного гейтируемого K(+) канала». eLife . 1 : e00184. doi : 10.7554/eLife.00184 . PMC 3510474 . PMID  23240087. 
  15. ^ Deller MC, Johnson HA, Miller MD, Spraggon G, Elsliger MA, Wilson IA, Lesley SA (2015). "Кристаллическая структура двухсубъединичной октамерной сборки воротного кольца TrkA". PLOS ONE . 10 (3): e0122512. Bibcode : 2015PLoSO..1022512D. doi : 10.1371 / journal.pone.0122512 . PMC 4380455. PMID  25826626. 
  16. ^ Clayton GM, Altieri S, Heginbotham L, Unger VM, Morais-Cabral JH (февраль 2008 г.). «Структура трансмембранных областей бактериального канала, регулируемого циклическими нуклеотидами». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (5): 1511–5. Bibcode : 2008PNAS..105.1511C. doi : 10.1073/pnas.0711533105 . PMC 2234175. PMID  18216238 . 
  17. ^ Ren D, Navarro B, Xu H, Yue L, Shi Q, Clapham DE (декабрь 2001 г.). "Прокариотический потенциал-управляемый натриевый канал". Science . 294 (5550): 2372–5. Bibcode :2001Sci...294.2372R. doi :10.1126/science.1065635. PMID  11743207. S2CID  5721075.
  18. ^ Payandeh J, Scheuer T, Zheng N, Catterall WA (июль 2011 г.). «Кристаллическая структура потенциалзависимого натриевого канала». Nature . 475 (7356): 353–8. doi :10.1038/nature10238. PMC 3266868 . PMID  21743477. 
  19. ^ Shaya D, Findeisen F, Abderemane-Ali F, Arrigoni C, Wong S, Nurva SR, Loussouarn G, Minor DL ​​(январь 2014 г.). «Структура поры прокариотического натриевого канала выявляет существенные элементы ворот и внешний сайт связывания ионов, общие для эукариотических каналов». Журнал молекулярной биологии . 426 (2): 467–83. Bibcode : 2014BpJ...106..130A. doi : 10.1016/j.jmb.2013.10.010. PMC 3947372. PMID  24120938. 
  20. ^ Zhang X, Ren W, DeCaen P, Yan C, Tao X, Tang L, Wang J, Hasegawa K, Kumasaka T, He J, Wang J, Clapham DE, Yan N (май 2012 г.). "Кристаллическая структура ортолога потенциал-зависимого натриевого канала NaChBac". Nature . 486 (7401): 130–4. Bibcode :2012Natur.486..130Z. doi :10.1038/nature11054. PMC 3979295 . PMID  22678295. 
  21. ^ McCusker EC, Bagnéris C, Naylor CE, Cole AR, D'Avanzo N, Nichols CG, Wallace BA (2012). «Структура поры бактериального потенциалзависимого натриевого канала раскрывает механизмы открытия и закрытия». Nature Communications . 3 : 1102. Bibcode :2012NatCo...3.1102M. doi :10.1038/ncomms2077. PMC 3493636 . PMID  23033078. 
  22. ^ Shi N, Ye S, Alam A, Chen L, Jiang Y (март 2006). "Атомная структура Na+- и K+-проводящего канала". Nature . 440 (7083): 570–4. Bibcode :2006Natur.440..570S. doi :10.1038/nature04508. PMID  16467789. S2CID  4355500.
  23. ^ Durell SR, Guy HR (2001). "Семейство предполагаемых калиевых каналов Kir у прокариот". BMC Evolutionary Biology . 1 : 14. doi : 10.1186/1471-2148-1-14 . PMC 64639. PMID  11806753 . 
  24. ^ Derebe MG, Sauer DB, Zeng W, Alam A, Shi N, Jiang Y (январь 2011 г.). «Настройка ионной селективности тетрамерных катионных каналов путем изменения количества мест связывания ионов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (2): 598–602. Bibcode : 2011PNAS..108..598D. doi : 10.1073/pnas.1013636108 . PMC 3021048. PMID  21187421 . 
  25. ^ Sauer DB, Zeng W, Raghunathan S, Jiang Y (октябрь 2011 г.). «Взаимодействия белков, имеющие центральное значение для стабилизации фильтра селективности канала K+ в четырехсайтовой конфигурации для селективной проницаемости K+». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (40): 16634–9. Bibcode : 2011PNAS..10816634S. doi : 10.1073/pnas.1111688108 . PMC 3189067. PMID  21933962 . 

Внешние ссылки

В статье использован текст из общедоступных источников Pfam и InterPro : IPR005821