Identification of Intracellular β-Barrel Residues Involved in Ion Selectivity in the Mechanosensitive Channel of Thermoanaerobacter tengcongensis.
Identification of Intracellular β-Barrel Residues Involved in Ion Selectivity in the Mechanosensitive Channel of Thermoanaerobacter tengcongensis.
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热厌氧杆菌机械敏感通道中参与离子选择性的胞内β-桶残基的鉴定
DOI：
10.3389/fphys.2017.00832
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发表时间：
2017
影响因子：
4
通讯作者：
Liu ZQ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Song Y;Zhang B;Guo F;Yang M;Li Y;Liu ZQ
小电导机械敏感通道（MscS）是一种感受膜张力并通过释放渗透剂保护细胞免于溶解的细菌膜孔。MscS是一种同源七聚体通道，具有一个具有七个入口的细胞质结构域和一个通向细胞质的β-桶开口。TtMscS是腾冲嗜热厌氧微生物的一个MscS通道，是一个阴离子选择性通道。我们实验室的先前研究已经确定了β-桶在TtMscS的阴离子选择性中的关键作用（Zhang等人，）。然而，β-桶决定阴离子选择性的机制细节仍然不清楚。在这里，使用诱变和膜片钳记录，我们研究了β-桶和TtMscS的阴离子选择性在原子水平上的功能和结构之间的相关性。结果表明，TtMscS β-barrel内壁中心残基V274的突变导致TtMscS的阴离子选择性逆转为阳离子选择性。此外，β-barrel内壁残基的静电势（T272）和物理尺寸（L276）也决定了TtMscS的阴离子选择性。总之，本研究证实了TtMscS的β-桶区域充当“选择性过滤器”，其赋予TtMscS阴离子选择性。
The mechanosensitive channel of small conductance (MscS) is a bacterial membrane pore that senses membrane tension and protects cells from lysis by releasing osmolytes. MscS is a homoheptameric channel with a cytoplasmic domain with seven portals and a β-barrel opening to the cytoplasm. TtMscS, an MscS channel from Thermoanaerobacter tengcongensis, is an anion-selective channel. A previous study from our laboratory has defined the crucial role of β-barrel in the anion selectivity of TtMscS (Zhang et al.,). However, the mechanistic details by which the β-barrel determines anion selectivity remain unclear. Here, using mutagenesis and patch-clamp recordings, we investigated the function and structural correlations between β-barrels and the anion selectivity of TtMscS at the atomic level. Our results indicated that mutation of V274, a residue at the center of the inner wall of the β-barrel in TtMscS, caused the anion selectivity of TtMscS reverse to cation selectivity. Moreover, the electrostatic potential (T272) and physical size (L276) of residues in the inner wall of β-barrel also determine the anion selectivity of TtMscS. In summary, the present study confirmed that the β-barrel region of TtMscS acts as a “selective filter” that renders TtMscS anion selectivity.
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DOI：
10.1016/j.str.2015.06.023
发表时间：
2015-09-01
期刊：
Structure (London, England : 1993)
影响因子：
--
作者：
Böttcher B;Prazak V;Rasmussen A;Black SS;Rasmussen T
通讯作者：
Rasmussen T
DOI：
10.1085/jgp.200609655
发表时间：
2007-02
期刊：
The Journal of general physiology
影响因子：
--
作者：
Li Y;Berke I;Chen L;Jiang Y
通讯作者：
Jiang Y
影响因子：
6.8
作者：
Perozo, E;Rees, DC
通讯作者：
Rees, DC
影响因子：
16.6
作者：
Cox, C. D.;Nomura, T.;Martinac, B.
通讯作者：
Martinac, B.
影响因子：
56.9
作者：
Dutzler, R;Campbell, EB;MacKinnon, R
通讯作者：
MacKinnon, R