Computational Models for Understanding of Structure, Function and Pharmacology of the Cardiac Potassium Channel Kv11.1 (hERG)
Notice bibliographique
Résumé
The rapid delayed rectifier current IKr is one of the major K+ currents involved in repolarization of the human cardiac action potential. Various inherited or drug-induced forms of the long QT syndrome (LQTS) in humans are linked to functional and structural modifications in the IKr conducting channels. IKr is carried by the potassium channel Kv11.1 encoded by the gene KCNH2 (commonly referred to as human ether-a-go-go-related gene or hERG) [1, 2]. The first necessary step for predicting emergent drug effects on the heart is determining and modeling the binding thermodynamics and kinetics of primary and major off-target drug interactions with subcellular targets. The bulk of drugs that target hERG channels are known to have complex interactions at the atomic scale. Accordingly, one of the goals for this review is to provide comprehensive guide in the universe of computational models aiming to refine our understanding of structure-function relations in Kv11.1 and its isoforms. The special emphasis is placed on the mapping of drug binding sites and tentative mechanisms of channel inhibition and activation by drugs. An overview over recent structural models and mapping of binding sites for blockers and activators of IKr current along with the discussion on agreements and discrepancies among different models is presented. There is an apparent reciprocity or feedback loop between drug binding and action potential of the cardiac myocytes. Thus one has to connect drug binding to a particular receptor so that its functional consequences impact on the action potential duration. The natural pathway is to develop multi-scale models that connect between receptor and cellular scales. The potential for such multi-scale model development is discussed through the lens of common gating models. Accordingly, the second part of this review covers an ongoing development of the kinetic models of gating transitions and cardiac ion currents carried by hERG channels with and without drug bound.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 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 ».