eLife Assessment: Harnessing AlphaFold to reveal hERG channel conformational state secrets
Notice bibliographique
Résumé
To design safe, selective, and effective new therapies, there must be a deep understanding of the structure and function of the drug target. One of the most difficult problems to solve has been resolution of discrete conformational states of transmembrane ion channel proteins. An example is KV11.1 (hERG), comprising the primary cardiac repolarizing current, Ikr. hERG is a notorious drug anti-target against which all promising drugs are screened to determine potential for arrhythmia. Drug interactions with the hERG inactivated state are linked to elevated arrhythmia risk, and drugs may become trapped during channel closure. While prior studies have applied AlphaFold to predict alternative protein conformations, we show that the inclusion of carefully chosen structural templates can guide these predictions toward distinct functional states. This targeted modeling approach is validated through comparisons with experimental data, including proposed state-dependent structural features, drug interactions from molecular docking, and ion conduction properties from molecular dynamics simulations. Remarkably, AlphaFold not only predicts inactivation mechanisms of the hERG channel that prevent ion conduction but also uncovers novel molecular features explaining enhanced drug binding observed during inactivation, offering a deeper understanding of hERG channel function and pharmacology. Furthermore, leveraging AlphaFold-derived states enhances computational screening by significantly improving agreement with experimental drug affinities, an important advance for hERG as a key drug safety target where traditional single-state models miss critical state-dependent effects. By mapping protein residue interaction networks across closed, open, and inactivated states, we identified critical residues driving state transitions validated by prior mutagenesis studies. This innovative methodology sets a new benchmark for integrating deep learning-based protein structure prediction with experimental validation. It also offers a broadly applicable approach using AlphaFold to predict discrete protein conformations, reconcile disparate data, and uncover novel structure-function relationships, ultimately advancing drug safety screening and enabling the design of safer therapeutics.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
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 ».