D-enantiomers take a close look at the functioning of a cardiac cationic L-amino acid transporter.
D-enantiomers take a close look at the functioning of a cardiac cationic L-amino acid transporter.
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D-对映体仔细观察心脏阳离子 L-氨基酸转运蛋白的功能。
DOI：
10.1016/j.bpj.2010.09.025
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发表时间：
2010
影响因子：
3.4
通讯作者：
Peluffo,RDaniel
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhou,Jiaguo;Peluffo,RDaniel
阳离子氨基酸转运体对l -对映体如l -精氨酸（L-Arg）具有高度选择性。由于这种立体选择性，人们对这些转运体与d -异构体的相互作用知之甚少。为了研究这些化合物是否可以提供转运分子机制的信息，我们在全细胞电压钳压心肌细胞中测量了低表观亲和力的L-Arg激活的内向电流，作为细胞外L-Arg和D-Arg浓度的函数。D-Arg以膜电位（VM）依赖的竞争方式抑制L-Arg电流，表明D-Arg结合位点存在于载体中。对这些稳态电流的分析表明，L-和D-Arg结合反应耗散了膜电场的一小部分。由于d -精氨酸没有被转运，这些结果表明对映体识别发生在启动氨基酸易位的构象转变中。最大电流水平的vm依赖性表明，向内电流是由无配体转运体中负电荷缓慢向外移动引起的。另一方面，l - arg结合配合物的易位似乎是电中性的。在这些细胞中也检测到d -精氨酸依赖的瞬时电荷运动，显示出avm依赖的电荷分布和动力学，与氨基酸在充满水的浅细胞外结合袋中的离子阱中的结合一致。
Cationic amino acid transporters are highly selective for L-enantiomers such as L-arginine (L-Arg). Because of this stereoselectivity, little is known about the interaction of these transporters with D-isomers. To study whether these compounds can provide information on the molecular mechanism of transport, inward currents activated by L-Arg with low apparent affinity were measured in whole-cell voltage-clamped cardiomyocytes as a function of extracellular L-Arg and D-Arg concentrations. D-Arg inhibited L-Arg currents in a membrane-potential (VM)-dependent competitive manner, indicating the presence of D-Arg binding sites in the carrier. Analysis of these steady-state currents showed that L- and D-Arg binding reactions dissipate a similar small fraction of the membrane electric field. Since D-Arg is not transported, these results suggest that enantiomer recognition occurs at conformational transitions that initiate amino acid translocation. TheVMdependence of maximal current levels suggests that inward currents arise from the slow outward movement of negative charges in the unliganded transporter. Translocation of the L-Arg-bound complex, on the other hand, appears to be electroneutral. D-Arg-dependent transient charge movements, also detected in these cells, displayed aVM-dependent charge distribution and kinetics that are consistent with amino acid binding in an ion well in a shallow, water-filled extracellular binding pocket.
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