Molecular basis of inward rectification: polyamine interaction sites located by combined channel and ligand mutagenesis.
Molecular basis of inward rectification: polyamine interaction sites located by combined channel and ligand mutagenesis.
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内向整流的分子基础：通过合并通道和配体诱变定位的多胺相互作用位点。
DOI：
10.1085/jgp.200409159
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发表时间：
2004-11
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Baukrowitz T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kurata HT;Phillips LR;Rose T;Loussouarn G;Herlitze S;Fritzenschaft H;Enkvetchakul D;Nichols CG;Baukrowitz T
多胺会引起 (Kir) K+ 通道的内向整流，但其机制存在争议。我们采用 Kir6.2 的扫描诱变和一系列阻断二胺的结构来组合检查通道电荷和阻断电荷的作用。我们发现，在内腔中任何面向孔的残留物处引入谷氨酸盐，直至并包括选择性过滤器的入口，可以赋予强整流作用。当这些负电荷移动得更高（朝向选择性过滤器）或更低（朝向细胞质）时，它们优先分别增强较短或较长二胺的阻断效力。内腔中工程化半胱氨酸的 MTSEA+ 修饰会减少整流，但内腔下方的修饰会减慢精胺的进入和退出，而不会改变稳态整流。这些数据提供了对经典强整流由于内腔和选择性过滤器中聚胺块的结果的连贯解释。
Polyamines cause inward rectification of (Kir) K+ channels, but the mechanism is controversial. We employed scanning mutagenesis of Kir6.2, and a structural series of blocking diamines, to combinatorially examine the role of both channel and blocker charges. We find that introduced glutamates at any pore-facing residue in the inner cavity, up to and including the entrance to the selectivity filter, can confer strong rectification. As these negative charges are moved higher (toward the selectivity filter), or lower (toward the cytoplasm), they preferentially enhance the potency of block by shorter, or longer, diamines, respectively. MTSEA+ modification of engineered cysteines in the inner cavity reduces rectification, but modification below the inner cavity slows spermine entry and exit, without changing steady-state rectification. The data provide a coherent explanation of classical strong rectification as the result of polyamine block in the inner cavity and selectivity filter.
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