Localization of an NH2-terminal Disease-causing Mutation Hot Spot to the “Clamp” Region in the Three-dimensional Structure of the Cardiac Ryanodine Receptor
Notice bibliographique
Résumé
A region between residues 414 and 466 in the cardiac ryanodine receptor (RyR2) harbors more than half of the known NH(2)-terminal mutations associated with cardiac arrhythmias and sudden death. To gain insight into the structural basis of this NH(2)-terminal mutation hot spot, we have determined its location in the three-dimensional structure of RyR2. Green fluorescent protein (GFP), used as a structural marker, was inserted into the middle of this mutation hot spot after Ser-437 in the RyR2 sequence. The resultant GFP-RyR2 fusion protein, RyR2(S437-GFP,) was expressed in HEK293 cells and characterized using Ca(2+) release, [(3)H]ryanodine binding, and single cell Ca(2+) imaging studies. These functional analyses revealed that RyR2(S437-GFP) forms a caffeine- and ryanodine-sensitive Ca(2+) release channel that possesses Ca(2+) and caffeine dependence of activation indistinguishable from that of wild type (wt) RyR2. HEK293 cells expressing RyR2(S437-GFP) displayed a propensity for store overload-induced Ca(2+) release similar to that in cells expressing RyR2-wt. The three-dimensional structure of the purified RyR2(S437-GFP) was reconstructed using cryo-electron microscopy and single particle image processing. Subtraction of the three-dimensional reconstructions of RyR2-wt and RyR2(S437-GFP) revealed the location of the inserted GFP, and hence the NH(2)-terminal mutation hot spot, in a region between domains 5 and 9 in the clamp-shaped structure. This location is close to a previously mapped central disease-causing mutation site located in a region between domains 5 and 6. These results, together with findings from previous studies, suggest that the proposed interactions between the NH(2)-terminal and central regions of RyR2 are likely to take place between domains 5 and 6 and that the clamp-shaped structure, which shows substantial conformational differences between the closed and open states, is highly susceptible to disease-causing mutations.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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)
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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.
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