Fluorescence-Tracking of Activation Gating in Human ERG Channels Reveals Rapid S4 Movement and Slow Pore Opening
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: hERG channels are physiologically important ion channels which mediate cardiac repolarization as a result of their unusual gating properties. These are very slow activation compared with other mammalian voltage-gated potassium channels, and extremely rapid inactivation. The mechanism of slow activation is not well understood and is investigated here using fluorescence as a direct measure of S4 movement and pore opening. METHODS AND FINDINGS: Tetramethylrhodamine-5-maleimide (TMRM) fluorescence at E519 has been used to track S4 voltage sensor movement, and channel opening and closing in hERG channels. Endogenous cysteines (C445 and C449) in the S1-S2 linker bound TMRM, which caused a 10 mV hyperpolarization of the V((1/2)) of activation to -27.5+/-2.0 mV, and showed voltage-dependent fluorescence signals. Substitution of S1-S2 linker cysteines with valines allowed unobstructed recording of S3-S4 linker E519C and L520C emission signals. Depolarization of E519C channels caused rapid initial fluorescence quenching, fit with a double Boltzmann relationship, F-V(ON), with V((1/2)) (,1) = -37.8+/-1.7 mV, and V((1/2)) (,2) = 43.5+/-7.9 mV. The first phase, V((1/2)) (,1), was approximately 20 mV negative to the conductance-voltage relationship measured from ionic tail currents (G-V((1/2)) = -18.3+/-1.2 mV), and relatively unchanged in a non-inactivating E519C:S620T mutant (V((1/2)) = -34.4+/-1.5 mV), suggesting the fast initial fluorescence quenching tracked S4 voltage sensor movement. The second phase of rapid quenching was absent in the S620T mutant. The E519C fluorescence upon repolarization (V((1/2)) = -20.6+/-1.2, k = 11.4 mV) and L520C quenching during depolarization (V((1/2)) = -26.8+/-1.0, k = 13.3 mV) matched the respective voltage dependencies of hERG ionic tails, and deactivation time constants from -40 to -110 mV, suggesting they detected pore-S4 rearrangements related to ionic current flow during pore opening and closing. CONCLUSION: THE DATA INDICATE: 1) that rapid environmental changes occur at the outer end of S4 in hERG channels that underlie channel activation gating, and 2) that secondary slower changes reflect channel pore opening during sustained depolarizations, and channel closing upon repolarization. 3) No direct evidence was obtained of conformational changes related to inactivation from fluorophores attached at the outer end of S4.
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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) | 0,000 | 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 | 0,000 |
| 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.
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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 ».