Crystal Structures of Progressive Ca2+ Binding States of the Ca2+ Sensor Ca2+ Binding Domain 1 (CBD1) from the CALX Na+/Ca2+ Exchanger Reveal Incremental Conformational Transitions
Notice bibliographique
Résumé
Na(+)/Ca(2+) exchangers (NCX) constitute a major Ca(2+) export system that facilitates the re-establishment of cytosolic Ca(2+) levels in many tissues. Ca(2+) interactions at its Ca(2+) binding domains (CBD1 and CBD2) are essential for the allosteric regulation of Na(+)/Ca(2+) exchange activity. The structure of the Ca(2+)-bound form of CBD1, the primary Ca(2+) sensor from canine NCX1, but not the Ca(2+)-free form, has been reported, although the molecular mechanism of Ca(2+) regulation remains unclear. Here, we report crystal structures for three distinct Ca(2+) binding states of CBD1 from CALX, a Na(+)/Ca(2+) exchanger found in Drosophila sensory neurons. The fully Ca(2+)-bound CALX-CBD1 structure shows that four Ca(2+) atoms bind at identical Ca(2+) binding sites as those found in NCX1 and that the partial Ca(2+) occupancy and apoform structures exhibit progressive conformational transitions, indicating incremental regulation of CALX exchange by successive Ca(2+) binding at CBD1. The structures also predict that the primary Ca(2+) pair plays the main role in triggering functional conformational changes. Confirming this prediction, mutagenesis of Glu(455), which coordinates the primary Ca(2+) pair, produces dramatic reductions of the regulatory Ca(2+) affinity for exchange current, whereas mutagenesis of Glu(520), which coordinates the secondary Ca(2+) pair, has much smaller effects. Furthermore, our structures indicate that Ca(2+) binding only enhances the stability of the Ca(2+) binding site of CBD1 near the hinge region while the overall structure of CBD1 remains largely unaffected, implying that the Ca(2+) regulatory function of CBD1, and possibly that for the entire NCX family, is mediated through domain interactions between CBD1 and the adjacent CBD2 at this hinge.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».