Kinetic Validation of the Models for P-Glycoprotein ATP Hydrolysis and Vanadate-Induced Trapping. Proposal for Additional Steps
Notice bibliographique
Résumé
P-Glycoprotein, a member of the ATP-binding cassette (ABC) superfamily, is a multidrug transporter responsible for cellular efflux of hundreds of structurally unrelated compounds, including natural products, many clinically used drugs and anti-cancer agents. Expression of P-glycoprotein has been linked to multidrug resistance in human cancers. ABC transporters are driven by ATP hydrolysis at their two cytoplasmic nucleotide-binding domains, which interact to form a closed ATP-bound sandwich dimer. Intimate knowledge of the catalytic cycle of these proteins is clearly essential for understanding their mechanism of action. P-Glycoprotein has been proposed to hydrolyse ATP by an alternating mechanism, for which there is substantial experimental evidence, including inhibition of catalytic activity by trapping of ortho-vanadate at one nucleotide-binding domain, and the observation of an asymmetric occluded state. Despite many studies of P-glycoprotein ATPase activity over the past 20 years, no comprehensive kinetic analysis has yet been carried out, and some puzzling features of its behaviour remain unexplained. In this work, we have built several progressively more complex kinetic models, and then carried out simulations and detailed analysis, to test the validity of the proposed reaction pathway employed by P-glycoprotein for ATP hydrolysis. To establish kinetic parameters for the catalytic cycle, we made use of the large amount of published data on ATP hydrolysis by hamster P-glycoprotein, both purified and in membrane vesicles. The proposed kinetic scheme(s) include a high affinity priming reaction for binding of the first ATP molecule, and an independent pathway for ADP binding outside the main catalytic cycle. They can reproduce to varying degrees the observed behavior of the protein's ATPase activity and its inhibition by ortho-vanadate. The results provide new insights into the mode of action of P-glycoprotein, and some hypotheses about the nature of the occluded nucleotide-bound state.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».