S4 movement in a mammalian HCN channel.
S4 movement in a mammalian HCN channel.
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DOI：
10.1085/jgp.200308916
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发表时间：
2004-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Larsson HP
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Vemana S;Pandey S;Larsson HP
超极化激活的环核苷酸门控离子通道（HCN）介导内向阳离子电流，有助于心脏和大脑的自发节律放电活动。 HCN 通道与去极化激活的 Kv 通道具有序列同源性，包括六个跨膜结构域和一个带正电的 S4 片段。 S4 已被证明可用作电压传感器，并在 Shaker K+ 通道（Kv 通道）和 spHCN 通道（来自海胆的 HCN 通道）中经历电压依赖性运动。然而，目前尚不清楚S4是否在哺乳动物HCN通道中经历类似的运动。在本研究中，我们使用半胱氨酸可及性来确定哺乳动物 HCN1 通道中是否存在电压依赖性 S4 运动。六个半胱氨酸突变（R247C、T249C、I251C、S253C、L254C 和 S261C）用于评估非洲爪蟾卵母细胞中异源表达的 HCN1 通道的 S4 运动。我们发现了四个 S4 残基的状态依赖性可及性：来自细胞外溶液的 T249C 和 S253C，以及来自内部溶液的 L254C 和 S261C。我们得出结论，S4 在 HCN1 通道中以电压依赖性方式移动，类似于其在 sppHCN 通道中的移动。 S4 的这种运动表明 S4 作为电压传感器的作用在 HCN 通道中得到了保留。此外，为了确定与 HCN1 通道相比，spHCN 通道中不同的 cAMP 调制和不同的激活电压范围的原因，我们构建了 COOH 末端删除的 sppHCN。该通道似乎与 COOH 末端缺失的 HCN1 通道相似，表明 sppHCN 和 HCN1 通道之间的主要功能差异是由于其 COOH 末端的差异，或者与 HCN1 通道相比，spHCN 通道中 COOH 末端与通道蛋白其余部分之间的相互作用的差异。
Hyperpolarization-activated, cyclic nucleotide–gated ion channels (HCN) mediate an inward cation current that contributes to spontaneous rhythmic firing activity in the heart and the brain. HCN channels share sequence homology with depolarization-activated Kv channels, including six transmembrane domains and a positively charged S4 segment. S4 has been shown to function as the voltage sensor and to undergo a voltage-dependent movement in the Shaker K+ channel (a Kv channel) and in the spHCN channel (an HCN channel from sea urchin). However, it is still unknown whether S4 undergoes a similar movement in mammalian HCN channels. In this study, we used cysteine accessibility to determine whether there is voltage-dependent S4 movement in a mammalian HCN1 channel. Six cysteine mutations (R247C, T249C, I251C, S253C, L254C, and S261C) were used to assess S4 movement of the heterologously expressed HCN1 channel in Xenopus oocytes. We found a state-dependent accessibility for four S4 residues: T249C and S253C from the extracellular solution, and L254C and S261C from the internal solution. We conclude that S4 moves in a voltage-dependent manner in HCN1 channels, similar to its movement in the spHCN channel. This S4 movement suggests that the role of S4 as a voltage sensor is conserved in HCN channels. In addition, to determine the reason for the different cAMP modulation and the different voltage range of activation in spHCN channels compared with HCN1 channels, we constructed a COOH-terminal–deleted spHCN. This channel appeared to be similar to a COOH-terminal–deleted HCN1 channel, suggesting that the main functional differences between spHCN and HCN1 channels are due to differences in their COOH termini or in the interaction between the COOH terminus and the rest of the channel protein in spHCN channels compared with HCN1 channels.
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影响因子：
16.2
作者：
Aggarwal, SK;MacKinnon, R
通讯作者：
MacKinnon, R
影响因子：
16.2
作者：
Larsson, HP;Baker, OS;Isacoff, EY
通讯作者：
Isacoff, EY
DOI：
10.1085/jgp.20028657
发表时间：
2002-10
期刊：
The Journal of general physiology
影响因子：
--
作者：
Larsson HP
通讯作者：
Larsson HP
影响因子：
64.8
作者：
Männikkö, R;Elinder, F;Larsson, HP
通讯作者：
Larsson, HP
影响因子：
64.8
作者：
Wainger, BJ;DeGennaro, M;Tibbs, GR
通讯作者：
Tibbs, GR