JMT日本医疗——通道（膜蛋白）模型的提议-阻塞通道的“脂质”具有深远的影响②

点击量：177   日期：2022-03-15 10:15    编辑：JMT日本医疗

研究内容

在本研究中，通过称为纳米圆盘重建法注1）的方法制备了将pannexin 1嵌入脂质中的圆盘颗粒，并通过低温电子显微镜对样品进行了结构分析注2）。因此，在正常的纯化条件下，pannexin 1的氨基末端区域在通道的通道内具有漏斗状结构以拓宽通道（图1），而在纯化过程中加入了pannexin 1的抑制剂。在添加的条件下，氨基末端区域朝向细胞质，同时脂质存在于通道通道内，导致通道通道被阻塞的结构（图2）。在电生理实验注3)中，证实了这种抑制剂降低了通道的活性，并且含有抑制剂的条件的结构表明通道是关闭的。在 Pannexin 1 中，七个亚基注 4) 聚集形成通道，但在获得的结构中，脂质存在于相邻亚基之间的间隙中，并且作为 MD 模拟注 5) 的结果，观察到亚基进入并退出单元之间的间隙。这表明脂质可以通过在通道蛋白中编织间隙进入和退出通道通道，并且作为打开和关闭pannexin 1的机制，脂质在与pannexin 1相互作用的同时进入通道通道。它支持“脂质门控模型” （图3）。

图 1 pannexin 1 的结构，其氨基末端形成一个漏斗（漏斗状孔）。

（左）从膜的平面方向看到的低温电子显微镜图的横截面视图。

（右）从细胞质侧看原子结构的带状模型。这个中心是通道的通道。

图 2 在含有抑制剂的纯化条件下获得的 pannexin 1 的结构。

脂质进入通道通道。

图 3 pannexin 1 的脂质门控。在这个模型中，脂质水平进出，穿过亚基间隙。

结果的意义

有多个膜蛋白通道称为“大孔通道”，包括 pannexin 1，但是通道宽度超过 10 Å（埃）的通道如何实现不让一个离子通过的封闭状态？

本研究提出了开放/关闭模型的概念，其中脂质进入并封闭 pannexin 1 的通道。研究团队已经在间隙连接通道 Inexin 6 和几份类似报告中报告了类似的想法。脂质和膜蛋白之间的关系是密不可分的，为了了解包括通道在内的膜蛋白的基本功能，对埋藏在脂质中的膜蛋白进行结构分析​的重要性也有望增加。

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