Надсемейство катионных каналов - Cation channel superfamily

Смотрите также: Ионный канал с регулируемым напряжением
Ионный канал (эукариотический)
2r9r opm.png
Калиевый канал Kv1.2 (со вспомогательными субъединицами бета2), структура в мембраноподобной среде. Расчетные углеводородные границы липидный бислой обозначаются красными и синими точками.
Идентификаторы
СимволIon_trans
PfamPF00520
ИнтерПроIPR005821
SCOP21bl8 / Объем / СУПФАМ
TCDB1.A.1
OPM суперсемейство8
Белок OPM2a79
Ионный канал (бактериальный)
1r3j.png
Калиевый канал KcsA. Расчетные углеводородные границы липидный бислой обозначаются красными и синими точками.
Идентификаторы
СимволIon_trans_2
PfamPF07885
ИнтерПроIPR013099
SCOP21bl8 / Объем / СУПФАМ
Белок OPM1r3j

В суперсемейство трансмембранных катионных каналов был определен в ИнтерПро и Pfam как семья тетрамерный ионные каналы. К ним относятся натрий, калий,[1] кальций, рецептор рианодина, HCN, СПГ, CatSper, и ГТО каналы. Эта большая группа ионных каналов, по-видимому, включает семейства 1.A.1, 1.A.2, 1.A.3, и 1.A.4 из Классификация транспортеров TCDB.

Их описывают как минимум двух трансмембранные спирали фланкируя петлю, определяющую ионная селективность поры канала. Многие эукариотические каналы имеют четыре дополнительных трансмембранных спирали (TM) (Pfam PF00520 ), связанные с или рудиментарный из стробирование напряжения. Белки только с двумя трансмембранными спиралями (Pfam PF07885 ) чаще всего встречаются у бактерий. Это также включает 2-TM калиевые каналы внутреннего выпрямителя (Pfam PF01007 ) встречается в основном у эукариот. Обычно существуют дополнительные регуляторные домены, которые служат для регулирования ионной проводимости и стробирования каналов. Поры также могут быть гомотетрамеры или гетеротетрамеры; где гетеротетрамеры могут кодироваться как отдельные гены или как домены с множеством пор внутри одного полипептида. В HVCN1 и Предполагаемая тирозин-протеинфосфатаза белки не содержат ожидаемого порового домена ионной проводимости, а скорее гомологичны только домену датчика напряжения потенциалзависимые ионные каналы.

Человеческие каналы с 6 спиралями TM

Катион

Переходный рецепторный потенциал

Основная статья: Канал транзиторного рецепторного потенциала
Канонический
Основная статья: Канонические каналы TRP
Меластатин
Основная статья: Каналы меластатина TRP
Ваниллоид
Основная статья: Ваниллоидные каналы TRP
Муколипин
Основная статья: Каналы муколипина TRP
Анкирин
Основная статья: Анкиринские каналы ГТО
ГТО
Основная статья: Транзиторный рецепторный потенциал поликистоза

Кальций

Зависит от напряжения

Основная статья: Напряжение зависимые кальциевые каналы

Сперма

Основная статья: Катионные каналы спермы

Рецептор рианодина

Основная статья: Рецептор рианодина

Калий

Калий, управляемый напряжением

Основная статья: Калиевые каналы, управляемые напряжением
Выпрямитель с задержкой
Калий типа А
  • Kvα1.x - Связанный с шейкер: Kv1.4 (KCNA4 )
  • Kvα3.x - Связанные с Шоу: Kv3.3 (KCNC3 ), Кv3.4 (KCNC4 )
  • Kvα4.x - Связанные с Shal: Kv4.1 (KCND1 ), Кv4.2 (KCND2 ), Кv4.3 (KCND3 )
Наружно-выпрямляющий
  • Kvα10.x: Kv10.2 (KCNH5 )
Внутренне-выпрямляющий
Медленно активируется
Модификатор / глушитель

Кальций-активированный

Основная статья: Калиевые каналы, активируемые кальцием
BK
Основная статья: BK каналы
SK
Основная статья: SK каналы
  • KCa2.x: KCa2.1 (KCNN1 ) - СК1, КCa2.2 (KCNN2 ) - СК2, КCa2.3 (KCNN3 ) - SK3
  • KCa3.x: KCa3.1 (KCNN4 ) - SK4
  • KCa4.x: KCa4.1 (KCNT1 ) - SLACK, KCa4.2 (KCNT2 ) - SLICK
IK
Основная статья: ИК каналы
Другие подсемейства

Внутренний выпрямитель калия

Основная статья: Канал для ионов калия внутрь выпрямителя

Натрий

Циклический нуклеотид-управляемый

Протон

Родственные белки

Человеческие каналы с 2 спиралями TM в каждой субъединице

Калий

Калиевый канал с тандемными поровыми доменами

Основная статья: Калиевый канал с тандемными поровыми доменами

Нечеловеческие каналы

Двухпористый

Основная статья: Двухпоровые каналы

Калий только пористый

Основная статья: Калиевые каналы только поры

Калий, управляемый лигандами

Калий, управляемый напряжением

Основная статья: Калиевые каналы, управляемые напряжением

Прокариотический KCa

Основная статья: Прокариотические каналы KCa

Калий, управляемый по напряжению и циклическим нуклеотидам

Натрий

Неселективный

Прокариотический внутренний выпрямитель калия

Основная статья: Калиевые каналы внутреннего выпрямителя

Разработано

использованная литература

  1. ^ Choe S (февраль 2002 г.). «Структуры калиевых каналов». Обзоры природы. Неврология. 3 (2): 115–21. Дои:10.1038 / nrn727. PMID  11836519. S2CID  825973.
  2. ^ Chen GQ, Cui C, Mayer ML, Gouaux E (декабрь 1999 г.). «Функциональная характеристика калий-селективных прокариотических рецепторов глутамата». Природа. 402 (6763): 817–21. Bibcode:1999Натура 402..817C. Дои:10.1038/45568. PMID  10617203. S2CID  4391943.
  3. ^ Цзян Ю., Ли А., Чен Дж., Рута В., Каден М., Чайт Б. Т., Маккиннон Р. (май 2003 г.). «Рентгеновская структура зависимого от напряжения K + канала». Природа. 423 (6935): 33–41. Bibcode:2003Натура 423 ... 33J. Дои:10.1038 / природа01580. PMID  12721618. S2CID  4347957.
  4. ^ Молочник Р. (апрель 1994 г.). «Гомолог Escherichia coli белков эукариотических калиевых каналов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 91 (9): 3510–4. Bibcode:1994ПНАС ... 91.3510М. Дои:10.1073 / пнас.91.9.3510. ЧВК  43609. PMID  8170937.
  5. ^ Цзян Ю., Пико А., Каден М., Чайт Б. Т., Маккиннон Р. (март 2001 г.). «Структура домена RCK из K + канала E. coli и демонстрация его присутствия в BK-канале человека». Нейрон. 29 (3): 593–601. Дои:10.1016 / s0896-6273 (01) 00236-7. PMID  11301020. S2CID  17880955.
  6. ^ Цзян Ю., Ли А., Чен Дж., Каден М., Чайт Б.Т., Маккиннон Р. (май 2002 г.). «Кристаллическая структура и механизм кальциевого калиевого канала». Природа. 417 (6888): 515–22. Bibcode:2002Натура.417..515J. Дои:10.1038 / 417515a. PMID  12037559. S2CID  205029269.
  7. ^ Смит Ф.Дж., По В.П., Чинголани Дж., Ротберг Б.С. (2013). «Структурная основа аллостерических взаимодействий между Са2 + -связывающими сайтами в домене RCK K + канала». Nature Communications. 4: 2621. Bibcode:2013НатКо ... 4.2621S. Дои:10.1038 / ncomms3621. PMID  24126388.
  8. ^ Е С, Ли И, Чен Л., Цзян И (сентябрь 2006 г.). «Кристаллические структуры безлигандного стробирующего кольца MthK: понимание механизма стробирования лигандов K + каналов». Ячейка. 126 (6): 1161–73. Дои:10.1016 / j.cell.2006.08.029. PMID  16990139. S2CID  418563.
  9. ^ Двир Х, Валера Э, Чой С (август 2010). «Структура MthK RCK в комплексе с кадмием». Журнал структурной биологии. 171 (2): 231–7. Дои:10.1016 / j.jsb.2010.03.020. ЧВК  2956275. PMID  20371380.
  10. ^ Смит Ф.Дж., По В.П., Чинголани Дж., Ротберг Б.С. (декабрь 2012 г.). «Кристаллическая структура затворного кольца, связанного с Ba (2 +), выявляет элементарные этапы активации домена RCK». Структура. 20 (12): 2038–47. Дои:10.1016 / j.str.2012.09.014. ЧВК  3518701. PMID  23085076.
  11. ^ Цао И, Джин Икс, Хуанг Х, Деребе М.Г., Левин Э.Дж., Кабалисваран В., Пан И, Пунта М, Лав Дж., Вен Дж, Квик М, Йе С, Клосс Б., Бруни Р., Мартинес-Хакерт Э, Хендриксон В.А., Рост Б., Джавич Дж. А., Раджашанкар К. Р., Цзян Ю., Чжоу М. (март 2011 г.). «Кристаллическая структура переносчика ионов калия ТрхХ». Природа. 471 (7338): 336–40. Bibcode:2011Натура.471..336C. Дои:10.1038 / природа09731. ЧВК  3077569. PMID  21317882.
  12. ^ Цао И, Пань И, Хуан Х, Джин Х, Левин Э.Дж., Клосс Б., Чжоу М. (апрель 2013 г.). «Стробирование ионного канала TrkH с помощью связанного с ним белка RCK TrkA». Природа. 496 (7445): 317–22. Bibcode:2013Натура.496..317C. Дои:10.1038 / природа12056. ЧВК  3726529. PMID  23598339.
  13. ^ Виейра-Пирес RS, Соллози A, Мораиш-Кабрал JH (апрель 2013 г.). «Строение транспортера калия KtrAB». Природа. 496 (7445): 323–8. Bibcode:2013Натура.496..323В. Дои:10.1038 / природа12055. HDL:10216/110345. PMID  23598340. S2CID  205233489.
  14. ^ Kong C, Zeng W, Ye S, Chen L, Sauer DB, Lam Y, Derebe MG, Jiang Y (декабрь 2012 г.). «Отчетливые механизмы стробирования, выявленные структурами мультилигандного закрытого K (+) канала». eLife. 1: e00184. Дои:10.7554 / eLife.00184. ЧВК  3510474. PMID  23240087.
  15. ^ Деллер М.С., Джонсон Х.А., Миллер М.Д., Спраггон Дж., Эльслигер М.А., Уилсон И.А., Лесли С.А. (2015). «Кристаллическая структура двухсубъектного октамерного затворного кольца TrkA». PLOS ONE. 10 (3): e0122512. Bibcode:2015PLoSO..1022512D. Дои:10.1371 / journal.pone.0122512. ЧВК  4380455. PMID  25826626.
  16. ^ Clayton GM, Altieri S, Heginbotham L, Unger VM, Morais-Cabral JH (февраль 2008 г.). «Структура трансмембранных участков бактериального канала, регулируемого циклическими нуклеотидами». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 105 (5): 1511–5. Bibcode:2008PNAS..105.1511C. Дои:10.1073 / pnas.0711533105. ЧВК  2234175. PMID  18216238.
  17. ^ Ren D, Navarro B, Xu H, Yue L, Shi Q, Clapham DE (декабрь 2001 г.). «Прокариотический потенциалзависимый натриевый канал». Наука. 294 (5550): 2372–5. Bibcode:2001Научный ... 294.2372R. Дои:10.1126 / science.1065635. PMID  11743207. S2CID  5721075.
  18. ^ Пайанде Дж., Шойер Т., Чжэн Н., Каттералл, Вашингтон (июль 2011 г.). «Кристаллическая структура потенциалозависимого натриевого канала». Природа. 475 (7356): 353–8. Дои:10.1038 / природа10238. ЧВК  3266868. PMID  21743477.
  19. ^ Shaya D, Findeisen F, Abderemane-Ali F, Arrigoni C, Wong S, Nurva SR, Loussouarn G, Minor DL ​​(январь 2014 г.). «Структура поры прокариотического натриевого канала выявляет важные запирающие элементы и внешний сайт связывания ионов, общий для эукариотических каналов». Журнал молекулярной биологии. 426 (2): 467–83. Bibcode:2014BpJ ... 106..130A. Дои:10.1016 / j.jmb.2013.10.010. ЧВК  3947372. PMID  24120938.
  20. ^ Чжан X, Рен В., ДеЦан П., Ян С., Тао Х, Тан Л., Ван Дж., Хасэгава К., Кумасака Т., Хе Дж, Ван Дж., Клэпхэм Д.Э., Ян Н. (май 2012 г.). «Кристаллическая структура ортолога потенциалзависимого натриевого канала NaChBac». Природа. 486 (7401): 130–4. Bibcode:2012Натура.486..130Z. Дои:10.1038 / природа11054. ЧВК  3979295. PMID  22678295.
  21. ^ Маккаскер Е.К., Багерис С., Нейлор С.Э., Коул А.Р., Д'Аванцо Н., Николс К.Г., Уоллес Б.А. (2012). «Структура поры бактериального потенциалзависимого натриевого канала обнаруживает механизмы открытия и закрытия». Nature Communications. 3: 1102. Bibcode:2012НатКо ... 3,1 102 млн. Дои:10.1038 / ncomms2077. ЧВК  3493636. PMID  23033078.
  22. ^ Ши Н, Е С, Алам А., Чен Л., Цзян Ий (март 2006 г.). «Атомная структура Na + - и K + -проводящего канала». Природа. 440 (7083): 570–4. Bibcode:2006Натура.440..570С. Дои:10.1038 / природа04508. PMID  16467789. S2CID  4355500.
  23. ^ Дурелл С.Р., Гай Х.Р. (2001). «Семейство предполагаемых калиевых каналов Кир в прокариотах». BMC Эволюционная биология. 1: 14. Дои:10.1186/1471-2148-1-14. ЧВК  64639. PMID  11806753.
  24. ^ Деребе М.Г., Зауэр Д.Б., Цзэн В., Алам А., Ши Н., Цзян Ю. (январь 2011 г.). «Настройка ионной селективности тетрамерных катионных каналов путем изменения числа сайтов связывания ионов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 108 (2): 598–602. Bibcode:2011ПНАС..108..598D. Дои:10.1073 / pnas.1013636108. ЧВК  3021048. PMID  21187421.
  25. ^ Зауэр ДБ, Зенг В., Рагхунатан С., Цзян Ю. (октябрь 2011 г.). «Взаимодействие с белками имеет центральное значение для стабилизации фильтра селективности канала K + в четырехуровневой конфигурации для селективного проникновения K +». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 108 (40): 16634–9. Bibcode:2011ПНАС..10816634С. Дои:10.1073 / pnas.1111688108. ЧВК  3189067. PMID  21933962.

внешние ссылки

Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и ИнтерПро: IPR005821