Crystal structure of the mammalian GIRK2 K+ channel and gating regulation by G proteins, PIP2, and sodium.
Crystal structure of the mammalian GIRK2 K+ channel and gating regulation by G proteins, PIP2, and sodium.
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DOI：
10.1016/j.cell.2011.07.046
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发表时间：
2011-09-30
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
MacKinnon R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Whorton MR;MacKinnon R
g蛋白门控K+通道（Kir3.1-Kir3.4）控制许多不同细胞的电兴奋性。在与人类生理和疾病相关的功能中，它们调节心率和控制广泛的神经元活动。在这里，我们提出了g蛋白门控K+通道的第一个晶体结构。通过比较野生型和组成型活性突变体的结构，我们确定了一个全局构象变化，通过这个构象变化，g蛋白可以在细胞质域中打开一个g环门。两个通道在PIP2缺失和存在时的结构表明，在PIP2缺失时，g蛋白只打开g环门，但在PIP2存在时，g环门和第二个内螺旋门耦合，因此两个门都打开。我们还确定了一个战略性的Na+离子结合位点，这将允许细胞内Na+调节GIRK通道的活性。这些数据提供了多配体调控GIRK通道门控的机制描述。
G-protein-gated K+ channels (Kir3.1–Kir3.4) control electrical excitability in many different cells. Among their functions relevant to human physiology and disease, they regulate the heart rate and govern a wide range of neuronal activities. Here we present the first crystal structures of a G-protein-gated K+ channel. By comparing the wild-type structure to that of a constitutively active mutant, we identify a global conformational change through which G-proteins could open a G-loop gate in the cytoplasmic domain. The structures of both channels in the absence and presence of PIP2 show that G-proteins open only the G-loop gate in the absence of PIP2, but in the presence of PIP2 the G-loop gate and a second inner helix gate become coupled, so that both gates open. We also identify a strategically located Na+ ion-binding site, which would allow intracellular Na+ to modulate GIRK channel activity. These data provide a mechanistic description of multi-ligand regulation of GIRK channel gating.
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影响因子：
64.8
作者：
Long, Stephen B.;Tao, Xiao;MacKinnon, Roderick
通讯作者：
MacKinnon, Roderick
影响因子：
56.9
作者：
Doyle, DA;Cabral, JM;MacKinnon, R
通讯作者：
MacKinnon, R
DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
2.9
作者：
Jin, WL;Lu, Z
通讯作者：
Lu, Z
DOI：
10.1126/science.1198785
发表时间：
2011-02-11
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Choi M;Scholl UI;Yue P;Björklund P;Zhao B;Nelson-Williams C;Ji W;Cho Y;Patel A;Men CJ;Lolis E;Wisgerhof MV;Geller DS;Mane S;Hellman P;Westin G;Åkerström G;Wang W;Carling T;Lifton RP
通讯作者：
Lifton RP