Detection of the Opening of the Bundle Crossing in KcsA with Fluorescence Lifetime Spectroscopy Reveals the Existence of Two Gates for Ion Conduction
Notice bibliographique
Résumé
The closed KcsA channel structure revealed a crossing of the cytosolic ends of the transmembrane helices blocking the permeation pathway. It is generally agreed that during channel opening this helical bundle crossing has to widen in order to enable access to the inner cavity. Here, we address the question of whether the opening of the inner gate is sufficient for ion conduction, or if a second gate, located elsewhere, may interrupt the ion flow. We used fluorescence lifetime measurements on KcsA channels labeled with tetramethylrhodamine at residues in the C-terminal end of TM2 to report on the opening of the lower pore region. We found two populations of channels with different fluorescence lifetimes, whose relative distribution agrees with the open probability of the channel. The absolute fraction of channels found with an open bundle crossing is too high to explain the low open probability of the KcsA-WT channel. We found the same distribution as in the WT channel between open and closed bundle crossing for two KcsA mutants, A73E and E71A, which significantly increase open probability at low pH. These two results strongly suggest that a second gate in the ion permeation pathway exists. The location of the mutations A73E and E71A suggests that the second gate may be the selectivity filter, which resides in an inactivated state under steady-state conditions. Since the long closed times observed in KcsA-WT are not present in KcsA-A73E or -E71A, we propose that KcsA-WT remains predominantly in a state with an open bundle crossing but closed (inactivated) second gate, while the mutations A73E and E71A sharply decrease the tendency to enter in the inactivated state, and as a consequence, the second gate is predominantly open at steady state. The ability to monitor the opening of the bundle crossing optically enables the direct recording of the movement of the pore helices while the channel is functioning.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».