Hydrophobic plug functions as a gate in voltage-gated proton channels
Notice bibliographique
Résumé
Voltage-gated proton (Hv1) channels play important roles in the respiratory burst, in pH regulation, in spermatozoa, in apoptosis, and in cancer metastasis. Unlike other voltage-gated cation channels, the Hv1 channel lacks a centrally located pore formed by the assembly of subunits. Instead, the proton permeation pathway in the Hv1 channel is within the voltage-sensing domain of each subunit. The gating mechanism of this pathway is still unclear. Mutagenic and fluorescence studies suggest that the fourth transmembrane (TM) segment (S4) functions as a voltage sensor and that there is an outward movement of S4 during channel activation. Using thermodynamic mutant cycle analysis, we find that the conserved positively charged residues in S4 are stabilized by countercharges in the other TM segments both in the closed and open states. We constructed models of both the closed and open states of Hv1 channels that are consistent with the mutant cycle analysis. These structural models suggest that electrostatic interactions between TM segments in the closed state pull hydrophobic residues together to form a hydrophobic plug in the center of the voltage-sensing domain. Outward S4 movement during channel activation induces conformational changes that remove this hydrophobic plug and instead insert protonatable residues in the center of the channel that, together with water molecules, can form a hydrogen bond chain across the channel for proton permeation. This suggests that salt bridge networks and the hydrophobic plug function as the gate in Hv1 channels and that outward movement of S4 leads to the opening of this gate.
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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 | 0,001 |
| 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.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».