Механочувствительный канал с малой передачей
 | Эта статья может быть слишком технической для большинства читателей, чтобы понять . ( Май 2012 г. ) |
| Канал MSCS | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | Канал MSCS | ||
| Pfam | PF00924 | ||
| InterPro | IPR006685 | ||
| PROSITE | PDOC00959 | ||
| Краткое содержание | 1MXM / SUPPER / SUPFAM | ||
| TCDB | 1.A.23 | ||
| OPM Суперсемейство | 11 | ||
| OPM белок | 5JI | ||
| |||
Механочувствительные ионные каналы малой проводимости (MSC) обеспечивают защиту от гипоосмотического шока у бактерий , реагируя как на растяжение клеточной мембраны , так и на деполяризацию мембраны . У эукариот они выполняют множество важных функций в дополнение к осморегуляции . [ 1 ] Они присутствуют в мембранах организмов из трех доменов жизни: бактерии, археи, грибы и растения. [ 2 ] [ 3 ]
Структура
[ редактировать ]Существуют два семейства механочувствительных (MS) каналов: каналы MS с большой проводностью (MSCL) и малые каналы MS (MSCS или YGGB). Семейство MSCS гораздо больше и больше по размеру и последовательности, чем семейство MSCL. Гомологи семейства MSCS варьируются по длине от 248 до 1120 амино-ацильных остатков и в топологии, но гомологичная область , которая разделяется большинством из них, составляет всего 200-250 остатков, демонстрируя 4-5 трансмембранных областей (TMS). [ 4 ] Большая часть разнообразия в белках MSCS происходит в количестве TMS, которое варьируется от трех до одиннадцати TMS, хотя три С- спирали сохраняются . концевые
Кристаллические структуры MSCS Escherichia coli в открытых и закрытых конформациях доступны. [ 5 ] E. coli MSCs складывается в виде гомогептамера с цилиндрической формой и может быть разделена на трансмембранную и вненембранскую область: N-концевую периплазматическую область, трансмембранную область и C-концевую цитоплазматическую область (средняя и C-концевая домены). Трансмембранная область образует канал через мембрану , которая открывается в камеру, заключенную в внеземной части, последняя, соединяющаяся с цитоплазмой через различные порталы. [ 6 ]
Функция
[ редактировать ]Каналы MS функционируют как электромеханические переключатели с возможностью ощутить физическое состояние липидных бислоев . Взаимодействие с мембранными липидами ответственны за определение механической силы для наиболее известных каналов MS. [ 1 ] Считается, что в бактериальных и животных ионных каналах опосредуют восприятие давления, прикосновения и звука. С многочисленными элементами в настоящее время электрофизиологически охарактеризованы, эти каналы демонстрируют широту ионной селективности как с анионо и катион-селективными элементами. Селективность этих каналов может быть относительно слабой по сравнению с каналами, управляемыми напряжением . Кроме того, некоторые каналы MSCS могут функционировать в аминокислотном оттоке, CA 2+ Регуляция и деление клеток . [ 7 ]
Транспортная реакция
[ редактировать ]Обобщенная реакция транспорта, предложенная для каналов MSCS, составляет:
- Осмолиты (в) и ионы (в) ⇌ осмолиты (Out) и ионы (Out)
Механизм
[ редактировать ]Применение рампа негативного давления на участок, вырезанный из E. coli, гигантского сферопласта дало небольшую проводимость (MSC; ~ 1 нс в соли 400 мм) с устойчивым открытым состоянием и большую проводимость (MSCL; ~ 3 нс) с более быстрой кинетикой, активированной при более высоком давлении. Сообщалось, что MSC демонстрируют слабые анионные предпочтения и зависимость от напряжения, стремясь открываться при деполяризации. Активация с помощью мембранных амфипатических соединений свидетельствует о том, что канал MSCS чувствителен к механическим возмущениям в липидном бислое. [ 5 ]
Чувствительность к изменениям натяжения может быть объяснена в результате гидрофобной связи между мембраной и TMS канала. Карманы между TMS были идентифицированы в MSC и YNAI, которые заполнены липидами. меньше липидов В открытом состоянии MSC присутствуют , чем в закрытых. Таким образом, исключение липидных жирных ацильных цепей из этих карманов, как следствие повышенного напряжения, может вызвать стробирование. Точно так же в эукариотическом Traak канала MS было обнаружено, что липидная цепь блокирует проводящий путь в замкнутом состоянии. [ 1 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в Расмуссен, Тим (2016-08-15). «Как механочувствительные каналы ощущают натяжение мембраны?». Биохимическое общество транзакций . 44 (4): 1019–1025. doi : 10.1042/bst20160018 . ISSN 1470-8752 . PMID 27528747 .
- ^ Pivetti CD, Yen MR, Miller S, Busch W, Tseng YH, Boot IR, Saier MH (март 2003 г.). «Два семейства механочувствительных белков канала» . Микробиол. Мол Биол. Преподобный 67 (1): 66–85, содержимое. doi : 10.1128/mmbr.67.1.66-85.2003 . PMC 150521 . PMID 12626684 .
- ^ Уилсон, Маргарет Э.; МакСаев, Григорий; Haswell, Elizabeth S. (2013-08-27). «MSCS-подобные механочувствительные каналы у растений и микробов» . Биохимия . 52 (34): 5708–5722. doi : 10.1021/bi400804z . ISSN 1520-4995 . PMC 3791886 . PMID 23947546 .
- ^ Миллер, Саманта; Эдвардс, Мишель Д.; Оздемир, кафер; Бут, Ян Р. (2003-08-22). «Закрытая структура механочувствительного канала MSCS. Сшивание сшивания отдельных цистеиновых мутантов» . Журнал биологической химии . 278 (34): 32246–32250. doi : 10.1074/jbc.m303188200 . ISSN 0021-9258 . PMID 12767977 .
- ^ Jump up to: а беременный Кунг, Чинг; Мартинак, Борис; Сухарев, Сергей (2010-01-01). «Механочувствительные каналы в микробах». Ежегодный обзор микробиологии . 64 : 313–329. doi : 10.1146/annurev.micro.112408.134106 . ISSN 1545-3251 . PMID 20825352 .
- ^ Басс Р.Б., Строп П., Барклай М., Рис, округ Колумбия (ноябрь 2002 г.). «Кристаллическая структура Escherichia coli MSCS, модулированный напряжением и механочувствительный канал» (PDF) . Наука . 298 (5598): 1582–7. Bibcode : 2002sci ... 298.1582b . doi : 10.1126/science.1077945 . PMID 12446901 . S2CID 15945269 .
- ^ Кокс, CD; Nakayama, Y.; Nomura, T.; Martinac, B. (2015-01-01). «Эволюционное« вовремя »MSCS-подобных каналов: генерация структурного и функционального разнообразия». Pflügers Archiv: Европейский журнал физиологии . 467 (1): 3–13. doi : 10.1007/s00424-014-1522-2 . ISSN 1432-2013 . PMID 24819593 . S2CID 17422930 .
На этом редактировании в этой статье используется контент из «1.A.23 Малой проводимости механочувствительного ионного канала (MSCS)» , которая лицензирована таким образом, что позволяет повторно использовать в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-Sharealik 3.0 , но не Под GFDL . Все соответствующие условия должны соблюдаться.