Structural and functional dynamics of the KcsA channel : Single molecule measurements of the conformational change during gating.
KcsA 通道的结构和功能动力学:门控期间构象变化的单分子测量。
基本信息
- 批准号:20247016
- 负责人:
- 金额:$ 28.29万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
- 财政年份:2008
- 资助国家:日本
- 起止时间:2008 至 2010
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
To detect conformational changes of ion channels upon gating, the diffracted X-ray tracking method has been established. We improved the method to trace fine movements of the diffraction spots with the high spatial and temporal resolutions. For the high flux white X-ray source, we used two synchrotron facilities (ESRF [European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble, France] ; SLS [Swiss Light Source, Villigen, Switzerland]). By optimizing the spectrum of white X-rays with the aid of the beam scientists, the background noise was reduced substantially, and we attained the high speed recording as high as 5000 frame/s. Under these experimental setups, the conformational changes of the KcsA potassium channel upon opening and closing of the gate were recorded in the single molecule level. The KcsA channel is a pH-sensitive channel, and by jumping the solution pH from neutral to acidic, the initial gating processes were expected to be recorded. The pH jump was attained by utilizing a caged proton, to which the UV lazer of 355 nm was irradiated. The time course of the pH jump in the chamber was measured and it was revealed that the pH jump was completed within 100 ms. The conformational changes before and after the pH jump differed significantly. These video data were under the image processing for detecting the diffraction spots and tracing of the trajectories on the series of the frames. Automatic retrieval of the coordinate of the spots is the goal of this program.
为了检测门控后离子通道的构象变化,建立了衍射X射线跟踪方法。我们改进了跟踪衍射光斑精细运动的方法,使其具有较高的空间和时间分辨率。对于高通量白色X射线源,我们使用了两个同步加速器设施(ESRF [欧洲同步辐射设施,法国格勒诺布尔] ; SLS [瑞士光源,瑞士维利根])。通过束流科学家对白色X射线谱的优化,大大降低了背景噪声,实现了高达5000帧/秒的高速记录。在这些实验设置下,在单分子水平上记录了KcsA钾通道在打开和关闭门时的构象变化。KcsA通道是pH敏感性通道,并且通过将溶液pH从中性跳跃到酸性,预期记录初始门控过程。利用355 nm的紫外激光照射笼状质子,实现了pH跳跃。在室内的pH值跳跃的时间过程进行了测量,结果表明,pH值的跳跃是在100毫秒内完成。之前和之后的pH值跳跃的构象变化显着不同。这些视频数据经过图像处理,用于检测衍射斑点并跟踪一系列帧上的轨迹。自动检索的坐标点是这个程序的目标。
项目成果
期刊论文数量(62)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
海綿由来細胞毒性ペプチドポリセオナミドBのイオンチャネル活性および細胞膜挿入機構
海绵源细胞毒肽聚酰胺B的离子通道活性及细胞膜插入机制
- DOI:
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:岩本真幸;清水啓史;村松郁延;松永茂樹;老木成稔
- 通讯作者:老木成稔
Dynamics of KcsA Potassium Channel During pH-dependent Gating
pH 依赖性门控过程中 KcsA 钾通道的动态
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Oiki;S;H.Shimizu;M.Iwamoto;T.Konno
- 通讯作者:T.Konno
The Planar Lipid Bilayer Method for the Study of Channel Molecules. "Modern Patch Clamp Techniques" Y. Okada, Ed.
用于研究通道分子的平面脂质双层方法。
- DOI:
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Oiki;S.
- 通讯作者:S.
Single-Channel Structure-Function Dynamics : The Gating of Potas sium Channels. "Cell Signaling Reactions : Single-Molecular Kinetic Analysis". Eds. Y. Sako and M. Ueda
单通道结构功能动力学:钾通道的门控。
- DOI:
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kukita F.;S.Oiki;Oiki S.
- 通讯作者:Oiki S.
Docking Model of Drug Binding to the Human Ether-a-go-go Potassium Channel Guided by Tandem Dimer Mutant Patch-Clamp Data : A SvnerLic Annroach.
由串联二聚体突变膜片钳数据引导的药物与人以太钾通道结合的对接模型:SvnerLic Annroach。
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Imai;Y.N.;S.Ryu;S.Oiki
- 通讯作者:S.Oiki
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