ما KcsA ، کانال K پتاسیم K از استرپتومایسس A ، کانال یونی ، پروتئین عاری از سلول جدا شده توسط نانودیس ها ، بر اساس لیزهای E.coli برای بیان عاری از سلول ارائه می دهیم.

پروتئین بدون سیم ما بوده استعملکرد تأیید شده است.

مقدمه

KcsA (کانال K استرپتومایسسس A) یک کانال پتاسیم پروکاریوتی از باکتریهای خاک است استرپتومایسس لایبرانکه به طور گسترده در تحقیقات کانال یونی مورد مطالعه قرار گرفته است.پروتئین فعال شده با pH دارای دو بخش ترشح غشایی و یک منطقه منافذ بسیار انتخابی ، مسئول شیروانی و خاموش کردن K است.⁺یونها از سلول خارج می شونددنباله اسید آمینه موجود در فیلتر انتخابی KcsA در بین K و پرواریوتیک و یوکاریوتی بسیار محافظت می شود⁺کانال های ولتاژ؛در نتیجه ، تحقیقات در مورد KcsA بینش ساختاری و مکانیکی مهمی بر اساس مولکولی برای K فراهم کرده است⁺انتخاب و هدایت یون.به عنوان یکی از کانالهای یونی مورد مطالعه امروز ، KcsA الگویی برای تحقیقات در مورد K است⁺ عملکرد کانال و ساختار روشن آن اساس مدل سازی محاسباتی از پویایی کانال برای هر دو گونه پروکاریوتی و یوکاریوتیک است.

تابع

کانال KcsA یک کانال مدل محسوب می شود زیرا ساختار KcsA چارچوبی برای درک K فراهم می کند⁺هدایت کانال ، که دارای سه بخش است: انتخاب پتاسیم ، شیروانی کانال با حساسیت به pH و غیرفعال شدن کانال ولتاژ.ک⁺نفوذ یون در ناحیه فیلتر بالای انتخابی منافذ اتفاق می افتد ، در حالی که شیروانی pH از پروتئین مارپیچهای ترانسمیبرون در انتهای منافذ بالا می رود.در pH پایین ، مارپیچ M2 پروتئین می شود ، کانال یونی را از ساختار بسته به باز باز می کند.از آنجا که یونها از طریق کانال جریان می یابند ، تصور می شود مکانیسم های گیت ولتاژ باعث ایجاد تعامل بین Glu71 و Asp80 در فیلتر انتخابی می شوند ، که باعث ایجاد بی ثبات در ساختار رسانا می شوند و ورود به یک حالت غیرقابل انتقال طولانی مدت را که شبیه به غیرفعال کردن C از نوع است- تسهیل می کنند. کانال های وابسته

در ترکیب غیر انتقال دهنده KcsA در pH 7 ، K⁺محکم به هماهنگی اکسیژن های فیلتر انتخابی و چهار مارپیچ TM2 در نزدیکی محل اتصال سیتوپلاسمی برای جلوگیری از عبور هر یون پتاسیم محکم است.در pH 4 با این حال ، KcsA تحت تبادل میلی متر ثانیه از مقادیر کنفورماسیونی با گذشت فیلتر و حالتهای غیرمستقیم فیلتر و بین پیکربندی های باز و بسته مارپیچ M2 قرار می گیرد.در حالی که این تغییرات کنفورماسیونی مجزا در مناطق مجزا از کانال اتفاق می افتد ، رفتار مولکولی هر منطقه توسط هر دو برهم کنش الکترواستاتیک و تمیز مرتبط می شود.پویایی این پیکربندی استریوشیمیایی تبادل در فیلتر پایه فیزیکی برای K همزمان را فراهم می کند⁺ رسانایی و شیروانی

ساختار

با ظهور ساختار کریستالی (0.32 نانومتر) باکتری (استرپتومایسس لایبران) کانال پتاسیم KcsA ، یک سنگ سنگی برای ساختار کانال یونی تحویل داده شده است.توپولوژی آن مشخص شده است که با مارپیچ داخلی و خارجی بیتوپیک است.این دو مارپیچ توسط "مارپیچ منافذ" و فیلتر انتخابی مرتبط هستند.چهار زیر واحد کانال را با ردیف مسیری برای عبور یونها از دو لایه تشکیل می دهند.عبور یونی را می توان به عنوان عبور یک دروازه در سمت سیتوپلاسمی و حرکت به داخل هشتی دانست که یون را از طریق لحظه دو قطبی مارپیچ داخلی به اصطلاح تثبیت می کند.یون ها باید فیلتر انتخابی را با حرکت هماهنگ با یون های پتاسیم موجود در فیلتر موجود از قبل عبور دهند.KcsA با انتخاب بالایی که دارد ، از لحاظ نفوذ یون و شباهت در توپولوژی با کانالهای K اصلاح کننده درونی شباهت را با کانالهای K دارای ولتاژ دردار (KV) نشان می دهد.نکته مهم این است که کانال های KcsA با تغییر pH ایجاد می شوند.کشف علت انتخاب زیاد کانالهای K برای پتاسیم بیش از سدیم یک چالش به روز است.پیش بینی می شود که ساختار KcsA یک مرحله بسته را نشان می دهد.با ساختار (0.33 نانومتر) یک پروکاریوتی (Methanobacterium thermoautotrophicum)در حین فعال سازی ، مارپیچ داخلی شعاع را به سمت خارج فشار داده و در سمت سیتوپلاسمی انقباض را باز می کند.این باز با یک لولا در اطراف باقیمانده گلیسین در موقعیت 99 (G99) همراه است.این بارزترین تغییر کنفورماسیونی است که تاکنون برای کانال های یونی توضیح داده شده است.فیلتر انتخابی در موقعیت ساختاری خود بدون تغییر باقی می ماند و مارپیچ بیرونی فقط در معرض تغییرات حاشیه ای شکل است.به عنوان یک نتیجه گیری برای زمینه این بررسی و در رابطه با یافته های Vpu در رابطه با KcsA.

مزیت سیستم E.Coli

1. عملکرد پروتئین بالا
2. کشت ساده و رشد سریع سلول و آماده سازی لیزات
3. صرفه جویی در هزینه
4. مهندسی ژنتیک آسان
5. خوب تثبیت شده