Chúng tôi cung cấp KcsA, kênh K kênh K của streptomyces A, Kênh Ion, protein không có tế bào được phân lập bởi nanodiscs, dựa trên lysates E.coli để biểu hiện không có tế bào.

Protein CELL-MIỄN PHÍ của chúng tôi đã đượcChức năng xác minh.

Giới thiệu

KcsA (Kênh K của streptomyces A) là kênh kali prokaryotic từ vi khuẩn đất Streptomyces lividansđã được nghiên cứu rộng rãi trong nghiên cứu kênh ion.Protein kích hoạt pH sở hữu hai phân đoạn xuyên màng và vùng lỗ chân lông có tính chọn lọc cao, chịu trách nhiệm cho việc gating và xáo trộn K⁺các ion ra khỏi tế bào.Trình tự axit amin được tìm thấy trong bộ lọc chọn lọc của KcsA được bảo tồn cao trong cả K prokaryotic và eukaryotic K⁺kênh điện áp;kết quả là, nghiên cứu về KcsA đã cung cấp cái nhìn sâu sắc về cấu trúc và cơ học trên cơ sở phân tử cho K⁺lựa chọn và dẫn ion.Là một trong những kênh ion được nghiên cứu nhiều nhất cho đến ngày nay, KcsA là khuôn mẫu để nghiên cứu về K⁺ chức năng kênh và cấu trúc được làm sáng tỏ của nó làm cơ sở cho việc mô hình hóa tính năng động của kênh cho cả các loài sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn.

Chức năng

Kênh KcsA được coi là kênh mô hình vì cấu trúc KcsA cung cấp khung để hiểu K⁺dẫn kênh, có ba phần: chọn lọc kali, chọn kênh theo độ nhạy pH và khử hoạt kênh kênh điện áp.K⁺sự thẩm thấu ion xảy ra ở vùng lọc chọn lọc phía trên của lỗ chân lông, trong khi độ pH tăng lên từ sự hình thành của các vòng xoắn xuyên màng ở cuối lỗ chân lông.Ở pH thấp, chuỗi xoắn M2 bị proton hóa, chuyển kênh ion từ dạng kín sang dạng mở.Khi các ion chảy qua kênh, các cơ chế đo điện áp được cho là tạo ra sự tương tác giữa Glam71 và Asp80 trong bộ lọc chọn lọc, làm mất ổn định cấu hình dẫn điện và tạo điều kiện cho việc đi vào trạng thái không dẫn điện tồn tại lâu giống như điện áp loại C không hoạt động. kênh phụ thuộc.

Trong cấu trúc không dẫn điện của KcsA ở pH 7, K⁺được liên kết chặt chẽ để phối hợp oxygens của bộ lọc chọn lọc và bốn vòng xoắn TM2 hội tụ gần ngã ba tế bào chất để chặn sự đi qua của bất kỳ ion kali nào.Tuy nhiên, ở pH 4, KcsA trải qua các bộ lọc trao đổi hình dạng trong một phần nghìn giây, trạng thái thấm và không làm nóng và giữa sự tuân thủ mở và đóng của các vòng xoắn M2.Mặc dù những thay đổi về hình dạng riêng biệt này xảy ra ở các vùng riêng biệt của kênh, hành vi phân tử của từng vùng được liên kết bởi cả tương tác tĩnh điện và phân bổ.Động lực của cấu hình hóa học lập thể trao đổi này trong bộ lọc cung cấp cơ sở vật lý cho K đồng thời⁺ độ dẫn và gating.

Cơ cấu

Với sự xuất hiện của cấu trúc tinh thể (0,32nm) của vi khuẩn (Streptomyces lividans) KcsA kênh kali, một nền tảng cho cấu trúc kênh ion đã được phân phối.Cấu trúc liên kết của nó đã được xác định là bitopic với một chuỗi xoắn bên trong và bên ngoài.Hai đường xoắn ốc được liên kết bởi đường xoắn ốc lỗ chân lông và bộ lọc chọn lọc.Bốn tiểu đơn vị tạo thành kênh bằng cách xếp một con đường cho các ion đi qua lớp kép.Sự đi qua của một ion có thể được mô tả là đi qua một cánh cổng ở phía tế bào chất và di chuyển vào tiền đình để ổn định ion thông qua thời điểm lưỡng cực của một chuỗi xoắn được gọi là bên trong.Các ion cần phải vượt qua bộ lọc chọn lọc trong một chuyển động được phối hợp với các ion kali đã có trong bộ lọc.Với tính chọn lọc cao, KcsA cho thấy sự tương đồng với các kênh K được điều chỉnh điện áp (Kv) về độ thẩm thấu ion và độ tương tự trong cấu trúc liên kết với các kênh K chỉnh lưu vào trong.Điều quan trọng cần lưu ý là các kênh KcsA được kích hoạt bởi những thay đổi pH.Giải mã nguyên nhân của sự chọn lọc rất lớn của các kênh K đối với kali so với natri là một thách thức cập nhật.Người ta dự đoán rằng cấu trúc của KcsA đại diện cho một giai đoạn khép kín.Với cấu trúc (0,33nm) của prokaryotic (Methanobacterium thermoautotrophicum).Trong quá trình kích hoạt, các vòng xoắn bên trong đẩy hướng tâm ra ngoài và mở co thắt ở phía tế bào chất.Sự mở này được đi kèm với một bản lề xung quanh dư lượng glycine ở vị trí 99 (G99).Đây là sự thay đổi về hình dạng rõ rệt nhất cho đến nay được mô tả cho các kênh ion.Bộ lọc chọn lọc vẫn không thay đổi ở vị trí cấu trúc của nó và chuỗi xoắn ngoài chỉ trải qua những thay đổi về hình dạng biên.Như một kết luận cho bối cảnh của đánh giá này và liên quan đến những phát hiện về Vpu liên quan đến KcsA.

Lợi thế của hệ thống E.Coli

1. Năng suất protein cao
2. Nuôi cấy đơn giản và phát triển tế bào nhanh và chuẩn bị lysate
3. Chi phí hiệu quả
4. Kỹ thuật di truyền dễ dàng
5. Được thiết lập tốt