Detailed Examination of a Single Conduction Event in a Potassium Channel.
Detailed Examination of a Single Conduction Event in a Potassium Channel.
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DOI：
10.1021/jz4014079
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发表时间：
2013-09-19
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Sansom MS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fowler PW;Beckstein O;Abad E;Sansom MS
尽管进行了广泛的研究，但事实证明很难详细描述钾离子通道是如何传导阳离子和水的。我们提出了一项计算研究，通过使用分层伞状抽样，检查了Kv1.2/2.1桨嵌合体的几乎整个传导事件，从而确定了通道选择性过滤器中预期的离子和水的稳定构型。我们详细描述了离子和水在传导事件中的运动，重点介绍了水和离子如何进入过滤器，过滤器内水分子的旋转，以及钾离子从水到蛋白质环境是如何协调的。最后，我们分析了蛋白质所经历的微小构象变化，表明稳定构型与实验晶体结构最相似。
Although extensively studied, it has proved difficult to describe in detail how potassium ion channels conduct cations and water. We present a computational study that, by using stratified umbrella sampling, examines nearly an entire conduction event of the Kv1.2/2.1 paddle chimera and thereby identifies the expected stable configurations of ions and waters in the selectivity filter of the channel. We describe in detail the motions of the ions and waters during a conduction event, focusing on how waters and ions enter the filter, the rotation of water molecules inside the filter, and how potassium ions are coordinated as they move from a water to a protein environment. Finally, we analyze the small conformational changes undergone by the protein, showing that the stable configurations are most similar to the experimental crystal structure.
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