Mechanosensoryczny kanał o małej przewodności
| MS_identyfikatory | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| kanałów | |||||||||
| Symbol | MS_kanał | ||||||||
| Pfam | PF00924 | ||||||||
| InterPro | IPR006685 | ||||||||
| PROZYTA | PDOC00959 | ||||||||
| SCOP2 | 1mxm / ZAKRES / SUPFAM | ||||||||
| TCDB | 1.A.23 | ||||||||
| Nadrodzina OPM | 11 | ||||||||
| Białko OPM | 5aji | ||||||||
| |||||||||
Członkowie rodziny mechanoczułych kanałów jonowych o małym przewodnictwie (MScS) zapewniają bakteriom ochronę przed szokiem hipoosmotycznym , reagując zarówno na rozciąganie błony komórkowej , jak i na depolaryzację błony . U eukariontów oprócz osmoregulacji pełnią wiele ważnych funkcji . Występują w błonach komórkowych organizmów z trzech dziedzin życia: bakterii, archeonów, grzybów i roślin.
Struktura
Istnieją dwie rodziny kanałów mechanoczułych (MS): kanały MS o dużym przewodnictwie (MscL) i kanały MS o małym przewodnictwie (MscS lub YGGB). Rodzina MscS jest znacznie większa i bardziej zmienna pod względem wielkości i sekwencji niż rodzina MscL. Homologi rodziny MscS różnią się długością od 248 do 1120 reszt aminoacylowych i topologią, ale region homologiczny , który jest wspólny dla większości z nich, ma długość zaledwie 200-250 reszt, wykazując 4-5 regionów transbłonowych (TMS). Wiele z różnorodności białek MScS występuje w liczbie TMS, która waha się od trzech do jedenastu TMS, chociaż trzy C-końcowe helisy są zachowane .
struktury krystaliczne Escherichia coli MscS w konformacji otwartej i zamkniętej. E. coli MscS składa się jako homoheptamer o cylindrycznym kształcie i można go podzielić na regiony transbłonowe i zewnątrzbłonowe: N-końcowy region peryplazmatyczny , region transbłonowy i C-końcowy region cytoplazmatyczny (domeny środkowe i C-końcowe). Region transbłonowy tworzy kanał przez błonę która otwiera się do komory otoczonej częścią pozabłonową, która łączy się z cytoplazmą przez odrębne portale.
Funkcjonować
Kanały MS działają jak elektromechaniczne przełączniki z możliwością wykrywania stanu fizycznego dwuwarstw lipidowych . Interakcje z lipidami błonowymi są odpowiedzialne za wyczuwanie siły mechanicznej dla większości znanych kanałów MS. Uważa się, że w systemach bakteryjnych i zwierzęcych kanały jonowe MS pośredniczą w percepcji nacisku, dotyku i dźwięku. Dzięki licznym członkom scharakteryzowanym teraz elektrofizjologicznie, kanały te wykazują szeroki zakres selektywności jonowej zarówno z członkami selektywnymi względem anionów, jak i kationów. Selektywności tych kanałów mogą być stosunkowo słabe w porównaniu z kanałami bramkowanymi napięciem . Ponadto niektóre kanały MscS mogą działać w aminokwasów , regulacji Ca2 + i podziale komórkowym .
Reakcja transportu
Uogólniona reakcja transportu zaproponowana dla kanałów MScS to:
- Osmolity (wejście) i jony (wejście) ⇌ osmolity (wyjście) i jony (wyjście)
Mechanizm
Zastosowanie rampy podciśnienia do plastra wyciętego z gigantycznego sferoplastu E. coli dało małe przewodnictwo (MscS; ~1 nS w 400 mM soli) z utrzymującym się stanem otwartym i duże przewodnictwo (MscL; ~3 nS) o szybszej kinetyce, aktywowany przy wyższym ciśnieniu. Doniesiono, że MScS wykazuje słabą preferencję anionową i zależność od napięcia, wykazując tendencję do otwierania się po depolaryzacji. Aktywacja przez interkalujące w błonie związki amfipatyczne sugeruje, że kanał MScS jest wrażliwy na mechaniczne zaburzenia w dwuwarstwie lipidowej.
Wrażliwość na zmiany napięcia można wytłumaczyć hydrofobowym sprzężeniem między membraną a TMS kanału. Kieszenie pomiędzy TMS zidentyfikowano w MScS i YnaI, które są wypełnione lipidami. Mniej lipidów jest obecnych w stanie otwartym MScS niż w stanie zamkniętym. Zatem wykluczenie tłuszczowych łańcuchów acylowych lipidów z tych kieszeni, w wyniku zwiększonego napięcia, może wywołać bramkowanie. Podobnie w eukariotycznym kanale MS TRAAK stwierdzono, że łańcuch lipidowy blokuje ścieżkę przewodzenia w stanie zamkniętym.
Od tej edycji w tym artykule wykorzystano treść z „1.A.23 The Small Conductance Mechanosensitive Ion Channel (MScS) Family” , która jest licencjonowana w sposób umożliwiający ponowne wykorzystanie w ramach licencji Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License , ale nie w ramach GFDL . Należy przestrzegać wszystkich odpowiednich warunków.