Ion permeation through a narrow cavity constriction in KCNQ1 channels: Mechanism and implications for pathogenic variants
Notice bibliographique
Résumé
KCNQ1 potassium channels play a pivotal role in the physiology and pathophysiology of several human excitable and epithelial tissues. The latest cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures provide unique insights into channel function and pharmacology, opening avenues for different therapeutic strategies against human diseases associated with KCNQ1 mutations. However, these structures also raise fundamental questions about the mechanisms of ion permeation. Cryo-EM structures thought to represent the open state of the channel feature a cavity region not wide enough for accommodation of hydrated K + . To understand how K + passes through the cavity constriction, we utilized microsecond-scale molecular dynamics (MD) simulations using the KCNQ1/KCNE3 cryo-EM structure, characterized mutants at the G345 residue situated at the narrowest point of the cavity, and recorded single channels. The findings indicate that ions become partially dehydrated at the constriction, which enables permeation. MD simulations demonstrate that the constriction can impede the flow of ions through the channel’s pore, a finding that is corroborated by mutational screening and single-channel recordings. Reduced channel conductance is the key mechanism underlying reported pathological KCNQ1 mutations at or near the constriction site.
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».