Two-pore channel blockade by phosphoinositide kinase inhibitors YM201636 and PI-103 determined by a histidine residue near pore-entrance.
Two-pore channel blockade by phosphoinositide kinase inhibitors YM201636 and PI-103 determined by a histidine residue near pore-entrance.
复制标题
DOI：
10.1038/s42003-022-03701-5
复制
发表时间：
2022-07-23
影响因子：
5.9
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
人类双孔通道 (TPC) 是内溶酶体阳离子通道，在 NAADP 诱发的 Ca2+ 释放和内膜动力学中发挥重要作用。我们发现 YM201636 是一种 PIKfyve 抑制剂，可有效抑制 PI(3,5)P2 激活的人 TPC2，IC50 为 0.16μM。 YM201636 还有效抑制 NAADP 激活的 TPC2 和组成型开放的 TPC2 L690A/L694A 突变通道；而在通道关闭状态下应用则效果甚微。 PI-103 是一种 YM201636 类似物，也是 PI3K 和 mTOR 的抑制剂，也能抑制人 TPC2，IC50 为 0.64μM。通过突变、虚拟对接和分子动力学模拟分析，我们发现 YM201636 和 PI-103 直接阻断 TPC2 束交叉孔门区域的开放态通道孔，其中附近的 H699 残基是通道对抑制剂敏感性的关键决定因素。 H699 可能与毛孔入口周围的阻断剂相互作用并促进它们进入毛孔。用 Phe 替代 H699 在很大程度上解释了 TPC1 通道对 YM201636 不敏感的原因。这些发现鉴定了两种有效的 TPC2 通道阻断剂，揭示了通道孔入口阻断机制，并为解释两种常用磷酸肌醇激酶抑制剂的药理作用提供了离子通道靶点。 YM201636 和 PI-103 是人双孔通道 2 的有效抑制剂，通过通道孔入口阻断机制发挥作用。
Human two-pore channels (TPCs) are endolysosomal cation channels and play an important role in NAADP-evoked Ca2+ release and endomembrane dynamics. We found that YM201636, a PIKfyve inhibitor, potently inhibits PI(3,5)P2-activated human TPC2 with an IC50 of 0.16 μM. YM201636 also effectively inhibits NAADP-activated TPC2 and a constitutively-open TPC2 L690A/L694A mutant channel; whereas it exerts little effect when applied in the channel’s closed state. PI-103, a YM201636 analog and an inhibitor of PI3K and mTOR, also inhibits human TPC2 with an IC50 of 0.64 μM. With mutational, virtual docking, and molecular dynamic simulation analyses, we found that YM201636 and PI-103 directly block the TPC2’s open-state channel pore at the bundle-cross pore-gate region where a nearby H699 residue is a key determinant for channel’s sensitivity to the inhibitors. H699 likely interacts with the blockers around the pore entrance and facilitates their access to the pore. Substitution of a Phe for H699 largely accounts for the TPC1 channel’s insensitivity to YM201636. These findings identify two potent TPC2 channel blockers, reveal a channel pore entrance blockade mechanism, and provide an ion channel target in interpreting the pharmacological effects of two commonly used phosphoinositide kinase inhibitors. YM201636 and PI-103 are potent inhibitors of human two-pore channel 2 that act through a channel pore entrance blockade mechanism.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1074/jbc.m110.162073
发表时间：
2010-12-03
期刊：
The Journal of biological chemistry
影响因子：
--
作者：
Brailoiu E;Rahman T;Churamani D;Prole DL;Brailoiu GC;Hooper R;Taylor CW;Patel S
通讯作者：
Patel S
影响因子：
4.6
作者：
Netcharoensirisuk P;Abrahamian C;Tang R;Chen CC;Rosato AS;Beyers W;Chao YK;Filippini A;Di Pietro S;Bartel K;Biel M;Vollmar AM;Umehara K;De-Eknamkul W;Grimm C
通讯作者：
Grimm C
影响因子：
16
作者：
Lees JA;Li P;Kumar N;Weisman LS;Reinisch KM
通讯作者：
Reinisch KM
影响因子：
64.8
作者：
Kintzer AF;Stroud RM
通讯作者：
Stroud RM
DOI：
10.1073/pnas.1705739114
发表时间：
2017-10-10
影响因子：
11.1
作者：
Chao, Yu-Kai;Schludi, Verena;Grimm, Christian
通讯作者：
Grimm, Christian