Letter

生化学:高親和性金属架橋によって規定されるシェーカー型K+チャネルの開口

Nature 428, 6985 doi: 10.1038/nature02468

シェーカー型チャネルなどの電位依存性カリウムチャネルは、K+の細胞膜の通過を調節することによって、ニューロンの電気的シグナル伝達の制御を助けている。イオンの流れを制御しているのはチャネル孔の細胞内側にある電位依存性ゲートで、これは内孔ヘリックスとよばれる4本の交差したαヘリックスでできている。ゲート開閉の有力なモデルは、2種類の細菌チャネル(閉じた状態のKcsAと開いた状態のMthK)の結晶構造の比較に基づいており、保存されたグリシンがちょうつがいのように動いて、内孔ヘリックスを大きく開かせるとしている。本論文では、開いた状態でサブユニット間に2種類の金属架橋が同時にできることを報告する。この架橋には、ヘリックスバンドルの交差した部分の近くにあるシステインがかかわっている。これらの架橋が、シェーカー型チャネルの開いた構造の制約となり、開口にともなう動きの程度を限定する。MthKの構造からの予測とは異なり、シェーカー型チャネルの内孔ヘリックスはおそらく開いた状態でもKcsAに似たヘリックスの交差したモチーフを保っており、細菌のチャネルにはみられない保存されたプロリンモチーフ(Pro-X-Pro)のこの領域が屈曲していると我々は結論する。シェーカー型K+チャネルのヘリックスバンドルの開き方が狭いことが、類似の細菌チャネルに比べてコンダクタンスが約10分の1である理由かもしれない。

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