Пентамерный канал TRPV3 с расширенной порой.

Природа (2023)Цитировать эту статью

96 Альтметрика

Подробности о метриках

Каналы транзиторного рецепторного потенциала (TRP) представляют собой большое суперсемейство эукариотических ионных каналов, которые контролируют разнообразные физиологические функции и, следовательно, являются привлекательными мишенями для лекарств1,2,3,4,5. Было определено более 210 структур из более чем 20 различных каналов TRP, и все они являются тетрамерами4. Несмотря на такое богатство структур, многие аспекты, касающиеся каналов TRPV, остаются плохо изученными, включая феномен расширения пор, при котором длительная активация приводит к увеличению проводимости, проницаемости для крупных ионов и потере ректификации6,7. Здесь мы использовали высокоскоростную атомно-силовую микроскопию (HS-AFM) для анализа встроенного в мембрану TRPV3 на уровне одиночных молекул и обнаружили пентамерное состояние. Динамическая визуализация HS-AFM выявила кратковременность и обратимость пентамера в динамическом равновесии с каноническим тетрамером посредством мембранно-диффузионного обмена протомеров. Популяция пентамеров увеличивалась при добавлении дифенилборонового ангидрида (DPBA), агониста, который, как было показано, индуцирует расширение пор TRPV3. На основе этих результатов мы разработали конвейер для производства белка и анализа данных, в результате которого была получена криогенно-электронная микроскопическая структура пентамера TRPV3, показывающая увеличенные поры по сравнению с тетрамером. Медленная кинетика входа и выхода из пентамерного состояния, повышенное образование пентамера при добавлении DPBA и увеличенные поры указывают на то, что пентамер представляет собой структурный коррелят расширения пор. Таким образом, мы показываем мембранно-диффузный обмен протомеров как дополнительный механизм структурных изменений и конформационной изменчивости. В целом, мы предоставляем структурные доказательства неканонической сборки пентамерных каналов TRP, закладывая основу для новых направлений в исследованиях каналов TRP.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 51 печатный выпуск и онлайн-доступ.

199,00 долларов США в год

всего $3,90 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Цены варьируются в зависимости от типа статьи

от$1,95

до $39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Все данные и материалы, позволяющие сделать выводы в данной статье, представлены в основном тексте, рисунках, расширенных рисунках данных и дополнительных видеороликах. Крио-ЭМ-карты тетрамера и пентамера TRPV3 депонированы в Банке данных электронной микроскопии под кодами доступа EMD-40181 и EMD-40183 соответственно, а их структурные модели депонированы в PDB с кодами доступа 8GKA и 8GKG. соответственно (Расширенная таблица данных 1). Дополнительные данные могут быть получены у соответствующего автора по обоснованному запросу.

Пэн Г., Ши Х. и Кадоваки Т. Эволюция каналов TRP, выведенная на основе их классификации у различных видов животных. Мол. Филогенет. Эвол. 84, 145–157 (2015).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Химмель, Нью-Джерси и Кокс, Д.Н. Потенциальные каналы временных рецепторов: современные взгляды на эволюцию. Учеб. Р. Сок. Б. Биол. наук. 287, 20201309 (2020).

Статья в Академии Google

Халил М. и др. Функциональная роль временных рецепторных потенциальных каналов в иммунных клетках и эпителии. Передний. Иммунол. 9, 174 (2018).

Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

Хаффер К.Е., Александрова А.А., Хара-Осегера А., Форрест Л.Р. и Шварц К.Дж. Глобальное выравнивание и оценка трансмембранных доменных структур каналов trp для изучения функциональных механизмов. eLife 9, e58660 (2020).

Статья CAS PubMed PubMed Central Google Scholar