Ion Transport and Inhibitor Binding by human NHE1: Insights from Molecular Dynamics Simulations and Free Energy Calculations
Notice bibliographique
Résumé
The human Na+/H+ exchanger one (hNHE1) plays a crucial role in maintaining intracellular pH by regulating the electroneutral exchange of a single intracellular H+ for one extracellular Na+ across the plasma membrane. Understanding the molecular mechanisms governing ion transport and the binding of inhibitors is of importance in the development of anticancer therapeutics targeting hNHE1. In this context, we performed molecular dynamics (MD) simulations based on the recent cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of outward and inward-facing conformations of hNHE1. These simulations allowed us to explore the dynamics of the protein, examine the ion- translocation pore and confirm that Asp267 is the ion-binding residue. Our free energy calculations suggest that Na+ and K+ bind similarly at the ion-binding site. Consequently, Na+ over K+ selectivity cannot be solely explained by differences in ion binding. Our MD simulations involving hNHE1 inhibitors (cariporide and amiloride analogues), showed maintained stable interactions with Asp267 and Glu346. Our study highlights the importance of the salt bridge between the positively charged acylguanidine moiety and Asp267, which appears to play a role in the competitive inhibitory mechanism for this class of inhibitors. Our computational study provides a detailed mechanistic interpretation of experimental data and serves the basis of future structure-based inhibitor design.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».