A pórusban levő mutációk hatása a Shaker káliumcsatorna kapuzására

Korábban bizonyítást nyert, hogy a feszültségkapuzott ioncsatornák közé sorolható Shaker káliumcsatorna aktivációs és C-típusú inaktivációért felelős inaktivációs kapui csatoltak, melyet a pórust közvetlenül határoló S6-os transzmembrán helikális szegmensek inaktiváció során bekövetkező forgása biztosíthat. Kísérleteimben azt vizsgáltam, hogy az S6-os szegmensek pórus felé tekintő pozícióit érintő mutációk hatással vannak-e a két kapu közti csatolásra.
Méréseimhez olyan mutáns Shaker-IR csatornákat használtam, melyek az S6-os szegmensek 470-es pozíciójában különböző hidrofobicitású, illetve töltésű aminosavakat (Ala, Trp, Glu, Asp) tartalmaztak. A kísérleteket a tsA_201 sejtekbe tranziensen transzfektált mutáns ioncsatornákon a patch-clamp technika feszültség-zár üzemmódjában, inside-out konfigurációban végeztem. Az elektrofiziológiai mérések során a mutáns csatornák kapuzását jellemző biofizikai paramétereket határoztam meg (aktivációs- és inaktivációs időállandó; konduktancia- és inaktiváció feszültségfüggése, inaktivációból való visszatérés időállandója) és hasonlítottam össze a kontrollként használt T449A/I470 ioncsatorna megfelelő paramétereivel.
A legjelentősebb eltérést az inaktivált állapot kialakulását jellemző inaktivációs időállandóban tapasztaltam. Míg az inaktivációs időállandó értéke a kontroll csatorna esetén ~70 ms, addig ez az érték a T449A/I470A ioncsatorna esetén ~315 ms. A 470-es pozícióba helyezett szintén apoláris oldalláncú triptofán, a negatív töltésű glutamát és aszpartát kevésbé lassította az inaktivációs kinetikát (az inaktivációs időállandók rendre ~110 ms, ~125 ms, ~145 ms). A mutáns ioncsatornák inaktivációs kapuzását jellemző további, valamint az aktivációs kapuzást jellemző paraméterek esetén kisebb mértékű változást tapasztaltam a kontrollhoz képest.
Az eredmények azt mutatják, hogy a pórusban levő aminosavak fizikokémiai tulajdonságai együttesen képesek befolyásolni a Shaker csatorna C-típusú inaktivációját, amely alátámasztja az S6-os szegmensek aktivációs és inaktivációs kapu közti csatolásban betöltött szerepét.

Támogatás: TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001