Investigation of the dynamic rearrangements of the pore structure of P2X2 receptor channel upon voltage dependent activation

电压依赖性激活后 P2X2 受体通道孔结构动态重排的研究

• 批准号: 25460307
• 负责人: KECELI Batu
• 金额: $ 3.24万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25460307/
• 关键词: ion channel; gating; ligand; voltage; ligand gated channel; voltage dependent gating; SCAM; mutagenesis; VCF; ATP

3個の2回膜貫通型サブユニットで構成されるATP 受容体チャネルP2X2は、膜電位依存性チャネルにみられる典型的な膜電位センサードメインが存在しないにも関わらず、膜電位依存的ゲーティングを示すことを、我々はこれまでに示してきた。本研究では、膜電位とATPに依存するP2X2の構造の変化を、点変異により導入したCys残基のCys修飾剤による修飾の速度の、状態による違いとしてとらえることを目的とした。そこで、ATP結合部位とチャネルポアを連結するリンカー部位に位置するAsp315とIle67に点変異によりCys残基を導入したコンストラクトをツメガエル卵母細胞に発現させた。そして、二本刺し膜電位固定法により、Cys残基に結合するCd2+ の投与によるチャネル電流の変化を記録し、その速度を、異なる状態間で比較解析した。ATP存在下、過分極状態と脱分極状態での速度を比較したところ、過分極状態の方が、優位に修飾が速かった。また、ATP非存在下と存在下での修飾速度を比較したところ、ATP非存在下では非常に遅く、ほとんど修飾が起らなかった。これらの結果から、リンカー部位において、膜電位とATP結合の有無に依存して構造の変化が起きることが明らかになった。さらに、膜電位依存性のゲーティングを示さないチャネルポアの変異体Thr339Serを対象に、同様な実験を行ったところ、Cys変異体のCd2+ による修飾速度は、過分極と脱分極で差を示さなかった。この結果から、捉えた、膜電位に依存する構造変化が、膜電位依存的なポアのゲーティングに伴うものであることが結論された。以上の結果から、P2X2受容体チャネルのATP結合部位と膜貫通部位をつなぐリンカー部位において、ATP結合のシグナルと膜電位変化のシグナルの両方が構造変化を引き起こすことが示された。

Three two-loop membrane penetration type cells constitute the ATP receptor P2X2, membrane potential-dependent cells. Typical membrane potential-dependent cells exist, and membrane potential-dependent cells exist. In this study, the structure of P2X2 was changed according to the change of membrane potential. The position of ATP binding site is Asp315 and Ile67. The position of ATP binding site is Asp315 and Ile67. In this paper, two kinds of membrane potential fixation method, Cys residue binding, Cd2 + injection and Cys residue binding, Cys residue binding, Cd2 + ion binding, Cys residue binding, Cys residue binding, Cd2 + ion binding, Cys residue binding, Cys residue binding, C In the presence of ATP, the speed of the transition state and the depolarization state are compared, and the speed of the transition state is modified. In the absence of ATP, the speed of modification is compared with that in the absence of ATP. The result is that the membrane potential depends on the structure of ATP binding. In addition, the membrane potential dependence of Cd2 + on Cd2 + is shown in the following table. The results show that the membrane potential-dependent structure changes, and the membrane potential-dependent structure changes. The above results show that the ATP binding site and membrane penetration site of P2X2 receptor formation are different from each other, and the ATP binding site and membrane potential change are different from each other.

项目成果

Activation signal transmission in the trimeric P2X2 receptor upon voltage- and [ATP]- dependent gating

三聚体 P2X2 受体中电压和 [ATP] 依赖性门控的激活信号传递

• 发表时间: 2014
• 作者: 大原義朗;長山成美;Batu Keceli and Yoshihiro Kubo;Batu Keceli and Yoshihiro Kubo;Batu Keceli;Batu Keceli;Yoshihiro Kubo
• 通讯作者: Yoshihiro Kubo

Signal transmission within the trimeric P2X2 receptor upon voltage- and [ATP]- dependent gating

三聚体 P2X2 受体内的信号传输依赖于电压和 [ATP] 门控

• 发表时间: 2014
• 作者: 大原義朗;長山成美;Batu Keceli and Yoshihiro Kubo;Batu Keceli and Yoshihiro Kubo;Batu Keceli
• 通讯作者: Batu Keceli

Voltage- and ATP-dependent structural rearrangements of the P2X2 receptor associated with the gating of the pore

• DOI: 10.1113/jphysiol.2014.278507
• 发表时间: 2014-11-01
• 期刊: JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON
• 影响因子: 5.5
• 作者: Keceli，Batu;Kubo，Yoshihiro
• 通讯作者: Kubo，Yoshihiro

Structural rearrangements of the linker beta strands in P2X2 are coupled to the pore in a voltage dependent manner

P2X2 中连接子 β 链的结构重排以电压依赖性方式与孔耦合

• 发表时间: 2014
• 作者: 大原義朗;長山成美;Batu Keceli and Yoshihiro Kubo;Batu Keceli and Yoshihiro Kubo;Batu Keceli;Batu Keceli
• 通讯作者: Batu Keceli