A Mechanism for the Auto-inhibition of Hyperpolarization-activated Cyclic Nucleotide-gated (HCN) Channel Opening and Its Relief by cAMP
Notice bibliographique
Résumé
Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) ion channels control neuronal and cardiac electrical rhythmicity. There are four homologous isoforms (HCN1-4) sharing a common multidomain architecture that includes an N-terminal transmembrane tetrameric ion channel followed by a cytoplasmic "C-linker," which connects a more distal cAMP-binding domain (CBD) to the inner pore. Channel opening is primarily stimulated by transmembrane elements that sense membrane hyperpolarization, although cAMP reduces the voltage required for HCN activation by promoting tetramerization of the intracellular C-linker, which in turn relieves auto-inhibition of the inner pore gate. Although binding of cAMP has been proposed to relieve auto-inhibition by affecting the structure of the C-linker and CBD, the nature and extent of these cAMP-dependent changes remain limitedly explored. Here, we used NMR to probe the changes caused by the binding of cAMP and of cCMP, a partial agonist, to the apo-CBD of HCN4. Our data indicate that the CBD exists in a dynamic two-state equilibrium, whose position as gauged by NMR chemical shifts correlates with the V½ voltage measured through electrophysiology. In the absence of cAMP, the most populated CBD state leads to steric clashes with the activated or "tetrameric" C-linker, which becomes energetically unfavored. The steric clashes of the apo tetramer are eliminated either by cAMP binding, which selects for a CBD state devoid of steric clashes with the tetrameric C-linker and facilitates channel opening, or by a transition of apo-HCN to monomers or dimer of dimers, in which the C-linker becomes less structured, and channel opening is not facilitated.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».