Possible Interactions of Extracellular Loop IVP2-S6 With Voltage-Sensing Domain III in Cardiac Sodium Channel
Notice bibliographique
Résumé
Motion transmission from voltage sensors to inactivation gates is an important problem in the general physiology of ion channels. In a cryo-EM structure of channel hNav1.5, residues N1736 and R1739 in the extracellular loop IVP2-S6 approach glutamates E1225 and E1295, respectively, in the voltage-sensing domain III (VSD-III). ClinVar-reported variants E1230K, E1295K, and R1739W/Q and other variants in loops IVP2-S6, IIIS1-S2, and IIIS3-S4 are associated with cardiac arrhythmias, highlighting the interface between IVP2-S6 and VSD-III as a hot spot of disease mutations. Atomic mechanisms of the channel dysfunction caused by these mutations are unknown. Here, we generated mutants E1295R, R1739E, E1295R/R1739E, and N1736R, expressed them in HEK-293T cells, and explored biophysical properties. Mutation E1295R reduced steady-state fast inactivation and enhanced steady-state slow inactivation. In contrast, mutation R1739E slightly enhanced fast inactivation and attenuated slow inactivation. Characteristics of the double mutant E1295R/R1739E were rather similar to those of the wild-type channel. Mutation N1736R attenuated slow inactivation. Molecular modeling predicted salt bridging of R1739E with the outermost lysine in the activated voltage-sensing helix IIIS4. In contrast, the loss-of-function substitution E1295R repelled R1739, thus destabilizing the activated VSD-III in agreement with our data that E1295R caused a depolarizing shift of the G-V curve. In silico deactivation of VSD-III with constraint-maintained salt bridge E1295-R1739 resulted in the following changes: 1) contacts between IIIS4 and IVS5 were switched; 2) contacts of the linker-helix IIIS4-S5 with IVS5, IVS6, and fast inactivation tripeptide IFM were modified; 3) contacts of the IFM tripeptide with helices IVS5 and IVS6 were altered; 4) mobile loop IVP2-S6 shifted helix IVP2 that contributes to the slow inactivation gate and helix IVS6 that contributes to the fast inactivation gate. The likelihood of salt bridge E1295-R1739 in deactivated VSD-III is supported by Poisson–Boltzmann calculations and state-dependent energetics of loop IVP2-S6. Taken together, our results suggest that loop IVP2-S6 is involved in motion transmission from VSD-III to the inactivation gates.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 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 ».