Interactions between lipids and voltage sensor paddles detected with tarantula toxins.
Interactions between lipids and voltage sensor paddles detected with tarantula toxins.
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DOI：
10.1038/nsmb.1679
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发表时间：
2009-10
影响因子：
16.8
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
电压激活的离子通道响应于电压的变化而打开和关闭，这是产生神经冲动所必需的特性。对电压激活的钾（Kv）通道的研究表明，电压传感器激活对周围膜中脂质的组成敏感。在这里，我们探讨了脂质与S1-S4电压敏感结构域的相互作用，并发现膜脂质鞘磷脂的神经酰胺-1-磷酸的转换改变了S1-S4电压敏感蛋白缺乏相关的孔结构域的电压传感器激活，和S3 b-S4桨基序决定了脂质修饰对Kv通道的影响。使用结合到膜内的桨基序的狼蛛毒素，我们确定桨基序中的突变，通过破坏脂质桨相互作用来削弱毒素结合。我们的研究结果表明，脂质结合到电压敏感域，并表明，电压激活的离子通道的药理学敏感性受到周围的脂质膜。
Voltage-activated ion channels open and close in response to changes in voltage, a property that is essential for generating nerve impulses. Studies on voltage-activated potassium (Kv) channels show that voltage-sensor activation is sensitive to the composition of lipids in the surrounding membrane. Here we explore the interaction of lipids with S1–S4 voltage-sensing domains, and find that the conversion of the membrane lipid sphingomyelin to ceramide-1-phosphate alters voltage-sensor activation in an S1–S4 voltage-sensing protein lacking an associated pore domain, and that the S3b–S4 paddle motif determines the effects of lipid modification on Kv channels. Using tarantula toxins that bind to paddle motifs within the membrane, we identify mutations in the paddle motif that weaken toxin binding by disrupting lipid-paddle interactions. Our results suggest that lipids bind to voltage-sensing domains and demonstrate that the pharmacological sensitivities of voltage-activated ion channels are influenced by the surrounding lipid membrane.
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