Molecular dynamics study of Cl− permeation through cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The recent elucidation of atomistic structures of Cl − channel CFTR provides opportunities for understanding the molecular basis of cystic fibrosis. Despite having been activated through phosphorylation and provided with ATP ligands, several near-atomistic cryo-EM structures of CFTR are in a closed state, as inferred from the lack of a continuous passage through a hydrophobic bottleneck region located in the extracellular portion of the pore. Here, we present repeated, microsecond-long molecular dynamics simulations of human CFTR solvated in a lipid bilayer and aqueous NaCl. At equilibrium, Cl − ions enter the channel through a lateral intracellular portal and bind to two distinct cationic sites inside the channel pore but do not traverse the narrow, de-wetted bottleneck. Simulations conducted in the presence of a strong hyperpolarizing electric field led to spontaneous Cl − translocation events through the bottleneck region of the channel, suggesting that the protein relaxed to a functionally open state. Conformational changes of small magnitude involving transmembrane helices 1 and 6 preceded ion permeation through diverging exit routes at the extracellular end of the pore. The pore bottleneck undergoes wetting prior to Cl − translocation, suggesting that it acts as a hydrophobic gate. Although permeating Cl − ions remain mostly hydrated, partial dehydration occurs at the binding sites and in the bottleneck. The observed Cl − pathway is largely consistent with the loci of mutations that alter channel conductance, anion binding, and ion selectivity, supporting the model of the open state of CFTR obtained in the present study.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».