Photocrosslinking-induced CRAC channel-like Orai1 activation independent of STIM1.
Photocrosslinking-induced CRAC channel-like Orai1 activation independent of STIM1.
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DOI：
10.1038/s41467-023-36458-4
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发表时间：
2023-03-08
影响因子：
16.6
通讯作者：
Derler, Isabella
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Maltan, Lena;Weiss, Sarah;Najjar, Hadil;Leopold, Melanie;Lindinger, Sonja;Hoeglinger, Carmen;Hoebarth, Lorenz;Sallinger, Matthias;Grabmayr, Herwig;Berlansky, Sascha;Krivic, Denis;Hopl, Valentina;Blaimschein, Anna;Fahrner, Marc;Frischauf, Irene;Tiffner, Adela;Derler, Isabella
Ca 2+释放激活的Ca 2+（CRAC）通道是免疫系统和各种其他人体功能不可或缺的，由两种跨膜（TM）蛋白组成，即ER膜中的Ca 2+传感器STIM 1和质膜中的Ca 2+离子通道Orai 1。在这里，我们采用在哺乳动物细胞系中的遗传密码扩增，将光交联非天然氨基酸（UAA），对苯甲酰基-L-苯丙氨酸（Bpa）和对叠氮基-L-苯丙氨酸（Azi），到Orai 1 TM结构域的不同位点。使用Ca 2+成像和电生理学表征各自含有UAA的Orai 1突变体揭示，暴露于UV光触发一系列效应，这取决于UAA及其掺入位点。特别地，在A137处使用Orai 1中的Bpa的光活化激活最匹配CRAC通道的生物物理性质的Ca 2+电流，并且能够触发下游信号传导途径，例如活化T细胞的核因子（NFAT）易位到细胞核中，而不需要生理活化剂STIM 1。钙离子通道Orai 1在免疫细胞中至关重要。在这里，作者应用遗传密码扩展将光敏性转移到Orai 1通道，并实现了对其功能的精确控制。
Ca2+ release-activated Ca2+ (CRAC) channels, indispensable for the immune system and various other human body functions, consist of two transmembrane (TM) proteins, the Ca2+-sensor STIM1 in the ER membrane and the Ca2+ ion channel Orai1 in the plasma membrane. Here we employ genetic code expansion in mammalian cell lines to incorporate the photocrosslinking unnatural amino acids (UAA), p-benzoyl-L-phenylalanine (Bpa) and p-azido-L-phenylalanine (Azi), into the Orai1 TM domains at different sites. Characterization of the respective UAA-containing Orai1 mutants using Ca2+ imaging and electrophysiology reveal that exposure to UV light triggers a range of effects depending on the UAA and its site of incorporation. In particular, photoactivation at A137 using Bpa in Orai1 activates Ca2+ currents that best match the biophysical properties of CRAC channels and are capable of triggering downstream signaling pathways such as nuclear factor of activated T-cells (NFAT) translocation into the nucleus without the need for the physiological activator STIM1. The Ca2+ ion channel Orai1 is crucial in immune cells. Here, the authors applied genetic code expansion to transfer light-sensitivity to the Orai1 channel and achieved precise control over its function.
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影响因子：
5.2
作者：
Tiffner A;Hopl V;Schober R;Sallinger M;Grabmayr H;Höglinger C;Fahrner M;Lunz V;Maltan L;Frischauf I;Krivic D;Bhardwaj R;Schindl R;Hediger MA;Derler I
通讯作者：
Derler I
DOI：
10.1126/science.1228757
发表时间：
2012-12-07
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Hou X;Pedi L;Diver MM;Long SB
通讯作者：
Long SB
影响因子：
7.8
作者：
Courtney T;Deiters A
通讯作者：
Deiters A
影响因子：
5.5
作者：
Derler, Isabella;Hofbauer, Michael;Romanin, Christoph
通讯作者：
Romanin, Christoph
影响因子：
3.9
作者：
Boehm, Johann;Bulla, Monica;Laporte, Jocelyn
通讯作者：
Laporte, Jocelyn