Nadrodina kationového kanálu - Cation channel superfamily

Viz také: Napěťově řízený iontový kanál
Ionový kanál (eukaryotický)
2r9r opm.png
Draselný kanál Kv1.2 (s pomocnými podjednotkami beta2), struktura v prostředí podobném membráně. Vypočtené hranice uhlovodíků lipidová dvojvrstva jsou označeny červenými a modrými tečkami.
Identifikátory
SymbolIon_trans
PfamPF00520
InterProIPR005821
SCOP21bl8 / Rozsah / SUPFAM
TCDB1.A.1
OPM nadčeleď8
OPM protein2a79
Iontový kanál (bakteriální)
1r3j.png
Draselný kanál KcsA. Vypočtené hranice uhlovodíků lipidová dvojvrstva jsou označeny červenými a modrými tečkami.
Identifikátory
SymbolIon_trans_2
PfamPF07885
InterProIPR013099
SCOP21bl8 / Rozsah / SUPFAM
OPM protein1r3j

The nadrodina transmembránového kationového kanálu byl definován v InterPro a Pfam jako rodina tetramerní iontové kanály. Mezi ně patří sodík, draslík,[1] vápník, ryanodinový receptor, HCN, CNG, CatSper, a TRP kanály. Tato velká skupina iontových kanálů zjevně zahrnuje rodiny 1.A.1, 1.A.2, 1.A.3, a 1.A.4 z Klasifikace transportéru TCDB.

Jsou popsány jako minimálně dva transmembránové šroubovice lemující smyčku, která určuje iontová selektivita póru kanálu. Mnoho eukaryotických kanálů má čtyři další transmembránové šroubovice (TM) (Pfam PF00520 ), související s nebo pozůstatek z napěťové hradlo. Proteiny s pouze dvěma transmembránovými šroubovicemi (Pfam PF07885 ) se nejčastěji vyskytují v bakteriích. To zahrnuje také 2-TM dovnitř usměrňující draselné kanály (Pfam PF01007 ) nalezený primárně v eukaryotech. Obvykle existují další regulační domény, které slouží k regulaci iontového vedení a hradlování kanálů. Mohou být také póry homotetramery nebo heterotetramery; kde heterotetramery mohou být kódovány jako odlišné geny nebo jako vícepórové domény v jednom polypeptidu. The HVCN1 a Předpokládaná tyrosin-protein fosfatáza Proteiny neobsahují očekávanou doménu pórů vodivosti iontů, ale spíše mají homologii pouze s doménou napěťového senzoru napěťově řízené iontové kanály.

Lidské kanály se 6 šroubovicemi TM

Kation

Přechodný potenciál receptoru

Hlavní článek: Přechodný kanál potenciálního receptoru
Kanonický
Hlavní článek: Kanonické kanály TRP
Melastatin
Hlavní článek: Kanály TRP melastatinu
Vanilloid
Hlavní článek: Vanilloidní TRP kanály
Mukolipin
Hlavní článek: Mukolipinové TRP kanály
Ankyrin
Hlavní článek: Ankyrin TRP kanály
TRPP
Hlavní článek: Přechodný receptor potenciální polycystický

Vápník

Závisí na napětí

Hlavní článek: Napěťově závislé vápníkové kanály

Spermie

Hlavní článek: Kationtové kanály spermií

Ryanodinový receptor

Hlavní článek: Ryanodinový receptor

Draslík

Napěťově řízený draslík

Hlavní článek: Napěťově řízené draselné kanály
Zpožděný usměrňovač
Draslík typu A.
  • K.protiα1.x - související s třepačkou: K.proti1.4 (KCNA4 )
  • K.protiα3.x - související s Shawem: K.proti3.3 (KCNC3 ), K.proti3.4 (KCNC4 )
  • K.protiα4.x - související se Shalem: K.proti4.1 (KCND1 ), K.proti4.2 (KCND2 ), K.proti4.3 (KCND3 )
Vnější náprava
  • K.protiα10.x: K.proti10.2 (KCNH5 )
Vnitřně napravující
Pomalu se aktivuje
  • K.protiα12.x: K.proti12.1 (KCNH8 ), K.proti12.2 (KCNH3 ), K.proti12.3 (KCNH4 )
Modifikátor / tlumič hluku
  • K.protiα5.x: K.proti5.1 (KCNF1 )
  • K.protiα6.x: K.proti6.1 (KCNG1 ), K.proti6.2 (KCNG2 ), K.proti6.3 (KCNG3 ), K.proti6.4 (KCNG4 )
  • K.protiα8.x: K.proti8.1 (KCNV1 ), K.proti8.2 (KCNV2 )
  • K.protiα9.x: K.proti9.1 (KCNS1 ), K.proti9.2 (KCNS2 ), K.proti9.3 (KCNS3 )

Aktivováno vápníkem

Hlavní článek: Vápníkem aktivované draselné kanály
BK
Hlavní článek: BK kanály
SK
Hlavní článek: SK kanály
  • K.Ca.2.x: K.Ca.2.1 (KCNN1 ) - SK1, KCa.2.2 (KCNN2 ) - SK2, KCa.2.3 (KCNN3 ) - SK3
  • K.Ca.3.x: K.Ca.3.1 (KCNN4 ) - SK4
  • K.Ca.4.x: K.Ca.4.1 (KCNT1 ) - SLACK, KCa.4.2 (KCNT2 ) - SLICK
IK
Hlavní článek: Kanály IK
Jiné podskupiny

Vnitřní usměrňovač draslíku

Hlavní článek: Kanadový iontový kanál dovnitř usměrňovače

Sodík

Cyklicky řízené nukleotidy

Proton

Související proteiny

Lidské kanály se 2 šroubovicemi TM v každé podjednotce

Draslík

Draselný kanál v doméně tandemových pórů

Hlavní článek: Draselný kanál v doméně tandemových pórů

Nehumánní kanály

Dva póry

Hlavní článek: Kanály se dvěma póry

Draslík pouze pro póry

Hlavní článek: Draselné kanály obsahující pouze póry

Ligandem řízený draslík

Napěťově řízený draslík

Hlavní článek: Napěťově řízené draselné kanály

Prokaryotická KCa

Hlavní článek: Prokaryotické kanály KCa

Napětí a cyklický nukleotid řízený draslíkem

Sodík

Neselektivní

Prokaryotický vnitřní usměrňovač draslíku

Hlavní článek: Vnitřní kanály usměrňovače draslíku

Navrženo

Reference

  1. ^ Choe S (únor 2002). "Struktury draslíkových kanálů". Recenze přírody. Neurovědy. 3 (2): 115–21. doi:10.1038 / nrn727. PMID  11836519. S2CID  825973.
  2. ^ Chen GQ, Cui C, Mayer ML, Gouaux E (prosinec 1999). "Funkční charakterizace draslíkově selektivního prokaryotického glutamátového receptoru". Příroda. 402 (6763): 817–21. Bibcode:1999 Natur.402..817C. doi:10.1038/45568. PMID  10617203. S2CID  4391943.
  3. ^ Jiang Y, Lee A, Chen J, Ruta V, Cadene M, Chait BT, MacKinnon R (květen 2003). "Rentgenová struktura kanálu K + závislého na napětí". Příroda. 423 (6935): 33–41. Bibcode:2003 Natur.423 ... 33J. doi:10.1038 / nature01580. PMID  12721618. S2CID  4347957.
  4. ^ Milkman R (duben 1994). „Homolog Escherichia coli s eukaryotickými proteiny draslíkového kanálu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 91 (9): 3510–4. Bibcode:1994PNAS ... 91,3510M. doi:10.1073 / pnas.91.9.3510. PMC  43609. PMID  8170937.
  5. ^ Jiang Y, Pico A, Cadene M, Chait BT, MacKinnon R (březen 2001). "Struktura RCK domény z kanálu E. coli K + a demonstrace její přítomnosti v lidském BK kanálu". Neuron. 29 (3): 593–601. doi:10.1016 / s0896-6273 (01) 00236-7. PMID  11301020. S2CID  17880955.
  6. ^ Jiang Y, Lee A, Chen J, Cadene M, Chait BT, MacKinnon R (květen 2002). "Krystalová struktura a mechanismus kalciového kanálu s draslíkem". Příroda. 417 (6888): 515–22. Bibcode:2002 Natur.417..515J. doi:10.1038 / 417515a. PMID  12037559. S2CID  205029269.
  7. ^ Smith FJ, Pau VP, Cingolani G, Rothberg BS (2013). „Strukturální základ alosterických interakcí mezi místy vázajícími Ca2 + v RCK doméně kanálu K +“. Příroda komunikace. 4: 2621. Bibcode:2013NatCo ... 4.2621S. doi:10.1038 / ncomms3621. PMID  24126388.
  8. ^ Ye S, Li Y, Chen L, Jiang Y (září 2006). "Krystalové struktury bez ligandového MthK hradlovacího kruhu: pohledy na ligandový hradlovací mechanismus kanálů K +". Buňka. 126 (6): 1161–73. doi:10.1016 / j.cell.2006.08.029. PMID  16990139. S2CID  418563.
  9. ^ Dvir H, Valera E, Choe S (srpen 2010). "Struktura MthK RCK v komplexu s kadmiem". Journal of Structural Biology. 171 (2): 231–7. doi:10.1016 / j.jsb.2010.03.020. PMC  2956275. PMID  20371380.
  10. ^ Smith FJ, Pau VP, Cingolani G, Rothberg BS (prosinec 2012). „Krystalová struktura naváděcího prstence vázaného na Ba (2 +) odhaluje základní kroky při aktivaci domény RCK“. Struktura. 20 (12): 2038–47. doi:10.1016 / j.str.2012.09.014. PMC  3518701. PMID  23085076.
  11. ^ Cao Y, Jin X, Huang H, Derebe MG, Levin EJ, Kabaleeswaran V, Pan Y, Punta M, Love J, Weng J, Quick M, Ye S, Kloss B, Bruni R, Martinez-Hackert E, Hendrickson WA, Rost B, Javitch JA, Rajashankar KR, Jiang Y, Zhou M (březen 2011). „Krystalová struktura transportéru iontů draslíku, TrkH“. Příroda. 471 (7338): 336–40. Bibcode:2011Natur.471..336C. doi:10.1038 / nature09731. PMC  3077569. PMID  21317882.
  12. ^ Cao Y, Pan Y, Huang H, Jin X, Levin EJ, Kloss B, Zhou M (duben 2013). „Bránování iontového kanálu TrkH jeho přidruženým RCK proteinem TrkA“. Příroda. 496 (7445): 317–22. Bibcode:2013Natur.496..317C. doi:10.1038 / nature12056. PMC  3726529. PMID  23598339.
  13. ^ Vieira-Pires RS, Szollosi A, Morais-Cabral JH (duben 2013). "Struktura transportéru draslíku KtrAB". Příroda. 496 (7445): 323–8. Bibcode:2013Natur.496..323V. doi:10.1038 / příroda12055. hdl:10216/110345. PMID  23598340. S2CID  205233489.
  14. ^ Kong C, Zeng W, Ye S, Chen L, Sauer DB, Lam Y, Derebe MG, Jiang Y (prosinec 2012). „Výrazné hradlové mechanismy odhalené strukturami K (+) kanálu s více ligandy s bránou“. eLife. 1: e00184. doi:10,7554 / eLife.00184. PMC  3510474. PMID  23240087.
  15. ^ Deller MC, Johnson HA, Miller MD, Spraggon G, Elsliger MA, Wilson IA, Lesley SA (2015). „Krystalová struktura sestavy oktamerického hradlového prstence TrkA se dvěma podjednotkami“. PLOS ONE. 10 (3): e0122512. Bibcode:2015PLoSO..1022512D. doi:10.1371 / journal.pone.0122512. PMC  4380455. PMID  25826626.
  16. ^ Clayton GM, Altieri S, Heginbotham L, Unger VM, Morais-Cabral JH (únor 2008). "Struktura transmembránových oblastí bakteriálního kanálu regulovaného cyklickými nukleotidy". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 105 (5): 1511–5. Bibcode:2008PNAS..105.1511C. doi:10.1073 / pnas.0711533105. PMC  2234175. PMID  18216238.
  17. ^ Ren D, Navarro B, Xu H, Yue L, Shi Q, Clapham DE (prosinec 2001). "Prokaryotický napěťově řízený sodíkový kanál". Věda. 294 (5550): 2372–5. Bibcode:2001Sci ... 294.2372R. doi:10.1126 / science.1065635. PMID  11743207. S2CID  5721075.
  18. ^ Payandeh J, Scheuer T, Zheng N, Catterall WA (červenec 2011). „Krystalová struktura napěťově řízeného sodíkového kanálu“. Příroda. 475 (7356): 353–8. doi:10.1038 / příroda10238. PMC  3266868. PMID  21743477.
  19. ^ Shaya D, Findeisen F, Abderemane-Ali F, Arrigoni C, Wong S, Nurva SR, Loussouarn G, Minor DL ​​(leden 2014). „Struktura pórů prokaryotického sodíkového kanálu odhaluje základní vtokové prvky a vnější vazebné místo iontů společné pro eukaryotické kanály“. Journal of Molecular Biology. 426 (2): 467–83. Bibcode:2014BpJ ... 106..130A. doi:10.1016 / j.jmb.2013.10.010. PMC  3947372. PMID  24120938.
  20. ^ Zhang X, Ren W, DeCaen P, Yan C, Tao X, Tang L, Wang J, Hasegawa K, Kumasaka T, He J, Wang J, Clapham DE, Yan N (květen 2012). "Krystalová struktura ortologu NaChBac napěťově řízeného sodíkového kanálu". Příroda. 486 (7401): 130–4. Bibcode:2012Natur.486..130Z. doi:10.1038 / příroda11054. PMC  3979295. PMID  22678295.
  21. ^ McCusker EC, Bagnéris C, Naylor CE, Cole AR, D'Avanzo N, Nichols CG, Wallace BA (2012). „Struktura pórů bakteriálního napěťově řízeného sodíkového kanálu odhaluje mechanismy otevírání a zavírání“. Příroda komunikace. 3: 1102. Bibcode:2012NatCo ... 3.1102M. doi:10.1038 / ncomms2077. PMC  3493636. PMID  23033078.
  22. ^ Shi N, Ye S, Alam A, Chen L, Jiang Y (březen 2006). "Atomová struktura vodivého kanálu Na + a K +". Příroda. 440 (7083): 570–4. Bibcode:2006 Natur.440..570S. doi:10.1038 / nature04508. PMID  16467789. S2CID  4355500.
  23. ^ Durell SR, Guy HR (2001). „Rodina domnělých Kir draslíkových kanálů u prokaryot“. BMC Evoluční biologie. 1: 14. doi:10.1186/1471-2148-1-14. PMC  64639. PMID  11806753.
  24. ^ Derebe MG, Sauer DB, Zeng W, Alam A, Shi N, Jiang Y (leden 2011). „Ladění iontové selektivity kanálů tetramerických kationtů změnou počtu míst vázajících ionty“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 108 (2): 598–602. Bibcode:2011PNAS..108..598D. doi:10.1073 / pnas.1013636108. PMC  3021048. PMID  21187421.
  25. ^ Sauer DB, Zeng W, Raghunathan S, Jiang Y (říjen 2011). „Proteinové interakce ústřední pro stabilizaci filtru selektivity kanálu K + ve čtyřmístné konfiguraci pro selektivní permeaci K +“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 108 (40): 16634–9. Bibcode:2011PNAS..10816634S. doi:10.1073 / pnas.1111688108. PMC  3189067. PMID  21933962.

externí odkazy

Tento článek včlení text od public domain Pfam a InterPro: IPR005821