A gap junction docking mechanism revealed by functional rescue of a human disease-linked connexin mutant
Notice bibliographique
Résumé
Gap junctions are unique intercellular channels formed by the proper docking of two hemichannels from adjacent cells. Each hemichannel is a hexamer of connexins (Cxs) - the gap junction subunits, which are encoded by 21 homologous genes in the human genome. The docking of two hemichannels to form a functional gap junction channel is only possible between compatible Cxs, but the underlying molecular mechanism is unclear. On the basis of the crystal structure of the Cx26 gap junction, we developed homology models for homotypic and heterotypic channels from Cx32 and/or Cx26; these models predict six hydrogen bonds at the docking interface of each pair of the second extracellular domain (E2). A Cx32 mutation N175H and a human-disease-linked mutant N175D were predicted to lose the majority of the hydrogen bonds at the E2 docking-interface; experimentally both mutations failed to form morphological and functional gap junctions. To restore the lost hydrogen bonds, two complementary Cx26 mutants - K168V and K168A were designed to pair with the Cx32 mutants. When docked with Cx26K168V or K168A, the Cx32N175H mutant was successfully rescued morphologically and functionally in forming gap junction channels, but not Cx32 mutant N175Y. By testing more homotypic and heterotypic Cx32 and/or Cx26 mutant combinations, it is revealed that a minimum of four hydrogen bonds at each E2-docking interface are required for proper docking and functional channel formation between Cx26 and Cx32 hemichannels. Interestingly, the disease-linked Cx32N175D could be rescued by Cx26D179N, which restored five hydrogen bonds at the E2-docking interface. Our findings not only provide a mechanism for gap junction docking for Cx26 and Cx32 hemichannels, but also a potential therapeutic strategy for gap junction channelopathies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, 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 ».