|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Подход “разделяй и властвуй” для структурных исследований мультидоменных ионных каналов на примере изолированных потенциал-чувствительных доменов каналов Kv2.1 и Nav1.4 человекастатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАКСтатья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
- Авторы: Мышкин М.Ю., Парамонов A.C., Кульбацкий Д.С., Люкманова Е.Н., Кирпичников М.П., Шенкарёв З.О.
- Журнал: Биоорганическая химия
- Номер: 43
- Год издания: 2017
- Издательство: Российская академия наук
- Местоположение издательства: Москва
- Первая страница: 608
- Последняя страница: 619
- DOI: 10.7868/S0132342317060033
- Аннотация: Потенциалозависимые K+ и Na+ ионные каналы вовлечены в широкий спектр физиологических процессов, включая возбудимость сердечных, мышечных и нервных клеток, а также секрецию гормонов и нейромедиаторов. Эти каналы имеют модульную структуру и состоят из пяти мембранных доменов: четырёх потенциалочувствительных доменов (ПЧД) и одного порового домена. На ПЧД различных каналов локализованы уникальные сайты связывания с лигандами, поэтому ПЧД рассматриваются в качестве перспективных фармакологических мишеней. Модульная организация ионных каналов позволяет ставить задачи по структурным ЯМР-исследованиям изолированных ПЧД отдельно от поры. В настоящей работе рассмотрена возможность таких исследований на примере ПЧД канала Kv2.1 человека и первого ПЧД канала Nav1.4 человека. Разработаны сопряженные системы бесклеточного синтеза на основе бактериального экстракта S30 из E. coli, позволяющие получать миллиграммовые количества препаратов ПЧД, включая меченые стабильными изотопами аналоги. Важным этапом ЯМР-исследований является подбор мембраномоделирующей среды, обеспечивающей долговременную стабильность природной структуры мембранного белка в растворе и высокое качество ЯМР-спектров. Скрининг различных сред показал, что домены каналов Kv2.1 и Nav1.4 не стабильны в средах, содержащих фосфолипиды: мицеллах короткоцепочечного липида DC7PC и липид-детергентных бицеллах на основе цвиттер-ионных или анионных насыщенных липидов (DMPC и DMPG). Показано, что оптимальной средой для структурных ЯМР-исследований являются смеси цвиттер-ионного и слабо-катионного детергентов (FOS-12/LDAO). Однако, несмотря на высокое качество спектров, образец ПЧД канала Nav1.4 в окружении FOS-12/LDAO необратимо агрегировал в течение нескольких дней. Вероятно, ПЧД K+ и Na+ каналов человека не являются полностью автономными мембранными доменами и для их стабилизации необходимы контакты с другими доменами канала.
- Добавил в систему: Люкманова Екатерина Назымовна