Modeling of Open, Closed, and Open-Inactivated States of the hERG1 Channel: Structural Mechanisms of the State-Dependent Drug Binding
Notice bibliographique
Résumé
The human ether-a-go-go related gene 1 (hERG1) K ion channel is a key element for the rapid component of the delayed rectified potassium current in cardiac myocytes. Since there are no crystal structures for hERG channels, creation and validation of its reliable atomistic models have been key targets in molecular cardiology for the past decade. In this study, we developed and vigorously validated models for open, closed, and open-inactivated states of hERG1 using a multistep protocol. The conserved elements were derived using multiple-template homology modeling utilizing available structures for Kv1.2, Kv1.2/2.1 chimera, and KcsA channels. Then missing elements were modeled with the ROSETTA De Novo protein-designing suite and further refined with all-atom molecular dynamics simulations. The final ensemble of models was evaluated for consistency to the reported experimental data from biochemical, biophysical, and electrophysiological studies. The closed state models were cross-validated against available experimental data on toxin footprinting with protein-protein docking using hERG state-selective toxin BeKm-1. Poisson-Boltzmann calculations were performed to determine gating charge and compare it to electrophysiological measurements. The validated structures offered us a unique chance to assess molecular mechanisms of state-dependent drug binding in three different states of the channel.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».