Molecular Investigation of Chicken Acid-Sensing Ion Channel 1 β11-12 Linker Isomerization and Channel Kinetics
Notice bibliographique
Résumé
Structures of the trimeric acid-sensing ion channel have been solved in the resting, toxin-bound open and desensitized states. Within the extracellular domain, there is little difference between the toxin-bound open state and the desensitized state. The main exception is that a loop connecting the 11th and 12th β-strand, just two amino acid residues long, undergoes a significant and functionally critical re-orientation or flipping between the open and desensitized conformations. Here we investigate how specific interactions within the surrounding area influence linker stability in the "flipped" desensitized state using all-atom molecular dynamics simulations. An inherent challenge is bringing the relatively slow channel desensitization and recovery processes (in the milliseconds to seconds) within the time window of all-atom simulations (hundreds of nanoseconds). To accelerate channel behavior, we first identified the channel mutations at either the Leu414 or Asn415 position with the fastest recovery kinetics followed by molecular dynamics simulations of these mutants in a deprotonated state, accelerating recovery. By mutating one residue in the loop and examining the evolution of interactions in the neighbor, we identified a novel electrostatic interaction and validated prior important interactions. Subsequent functional analysis corroborates these findings, shedding light on the molecular factors controlling proton-mediated transitions between functional states of the channel. Together, these data suggest that the flipped loop in the desensitized state is stabilized by interactions from surrounding regions keeping both L414 and N415 in place. Interestingly, very few mutations in the loop allow for equivalent channel kinetics and desensitized state stability. The high degree of sequence conservation in this region therefore indicates that the stability of the ASIC desensitized state is under strong selective pressure and underlines the physiological importance of desensitization.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 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 ».