蛋白磷酸化對Kv通道調控機制的影響.pdf

1、　　本文首次采用同源模建、分子動力學模擬和Targeted MD相結合的研究方法,綜合考慮蛋白磷酸化和 Kv2.1通道門控構象變化,研究了 Tyr124的磷酸化對 Kv2.1通道門控動力學過程的調節(jié)機制,獲得了一些有價值的結果：
　　1. S4 螺旋在去極化電壓下向膜外側移動是誘發(fā)電壓門控型鉀通道開放的源動力。我們的研究結果首次表明Tyr124的蛋白磷酸化通過增加Kv2.1通道蛋白中的主要電壓感受器S4螺旋蛋白柔性,使得Kv2

2、.1通道電壓感受器S4螺旋更容易發(fā)生移動。
　　2.作為電壓感受器和孔道螺旋的連接部位,S4-S5 linker在 Kv 通道門控構象變化中起著重要作用。我們的研究結果表明Tyr124的蛋白磷酸化降低了S4-S5 linker的蛋白柔性,這使得S4螺旋構象變化更容易傳遞到成孔螺旋S5、S6上,從而對Kv2.1孔道的構象變化起到了積極作用。
　　3.我們的研究結果表明以S4螺旋和S4-S5 linker同時作為靶子的T

3、MD使得通道的開放程度更大,這也從側面證明了S4-S5 linker在Kv通道門控構象變化中的重要作用。
　　4. Tyr124 的蛋白磷酸化同時增加了 S6 螺旋上 Leu403-Leu407 蛋白柔性降低了 Asn415-Tyr420蛋白柔性,即S6螺旋靠近細胞質的部分更容易發(fā)生移動,使Kv2.1通道蛋白的孔道開放/閉合所需能量更少。這與實驗觀測到 Tyr124的磷酸化使得 Kv2.1 通道IV曲線左移,通道更容易開放的實

4、驗結果相一致。
　　雖然我們結合 MD 和 TMD模擬方法,對 Tyr124的蛋白磷酸化調節(jié) Kv2.1通道門控機制進行了初步探索,得到了一些有意義的結果,但是我們的研究也還有不足之處,即 TMD 模擬過程并沒有完全使處于關閉構象的通道轉換為開放構象。我們考慮可能是由于模擬時間不夠,或者我們在模擬過程中考慮的“靶子”(即主動誘發(fā)通道變化的關鍵氨基酸序列)不夠全面所致。我們希望本文的研究為今后人們研究電壓依賴性鉀離子通道的門控動