Molecular Dynamics of the KcsA K+ Channel in a Bilayer Membrane
Notice bibliographique
Résumé
Molecular dynamics (MD) simulations of an atomic model of the KcsA K(+) channel embedded in an explicit dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) phospholipid bilayer solvated by a 150 mM KCl aqueous salt solution are performed and analyzed. The model includes the KcsA K(+) channel, based on the recent crystallographic structure of, Science. 280:69-77), 112 DPPC, K(+) and Cl(-) ions, as well as over 6500 water molecules for a total of more than 40,000 atoms. Three K(+) ions are explicitly included in the pore. Two are positioned in the selectivity filter on the extracellular side and one in the large water-filled cavity. Different starting configurations of the ions and water molecules in the selectivity filter are considered, and MD trajectories are generated for more than 4 ns. The conformation of KcsA is very stable in all of the trajectories, with a global backbone root mean square (RMS) deviation of less than 1.9 A with respect to the crystallographic structure. The RMS atomic fluctuations of the residues surrounding the selectivity filter on the extracellular side of the channel are significantly lower than those on the intracellular side. The motion of the residues with aromatic side chains surrounding the selectivity filter (Trp(67), Trp(68), Tyr(78), and Tyr(82)) is anisotropic with the smallest RMS fluctuations in the direction parallel to the membrane plane. A concerted dynamic transition of the three K(+) ions in the pore is observed, during which the K(+) ion located initially in the cavity moves into the narrow part of the selectivity filter, while the other two K(+) ions move toward the extracellular side. A single water molecule is stabilized between each pair of ions during the transition, suggesting that each K(+) cation translocating through the narrow pore is accompanied by exactly one water molecule, in accord with streaming potential measurements (, Biophys. J. 55:367-371). The displacement of the ions is coupled with the structural fluctuations of Val(76) and Gly(77), in the selectivity filter, as well as the side chains of Glu(71), Asp(80), and Arg(89), near the extracellular side. Thus the mechanical response of the channel structure at distances as large as 10-20 A from the ions in the selectivity filter appears to play an important role in the concerted transition.
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».