发布时间:2019-09-12 21:03 原文链接: 含辅助亚基和动物毒素的人源Nav1.7通道复合体结构

在人电压门控钠(Nav)通道的九种亚型中,由SCN9A编码并在外周感觉神经元中高表达的Nav1.7与疼痛综合征有直接关系。Nav1.7的突变出现在许多疼痛综合征中,包括极度疼痛障碍等。Nav1.7的精确结构模型将有助于这一有前途的目标的药物发现。Nav1.7-PT和Nav1.7-HS的总体结构

真核细胞人Nav通道具有较高的序列相似性。昆虫、电鳗和人类具有代表性的NaV通道的冷电镜结构揭示了核心α亚基的相同结构。一个单一的多肽链,即α亚基,折叠成4个同源重复序列,每个重复包含6个跨膜螺旋,命名为S1-S6。每个重复序列中的S1-S4片段构成电压传感域(VSD),它附着在由S5和S6螺旋所包围的中心离子导电孔域(PD)上。VSD和PD段符合在电压门控离子通道(VGIC)超家族中流行的规范域交换组装。S5和S6之间的序列包括选择性过滤器(SF),它被两个半膜穿透的再入孔螺旋P1和P2夹在一起。四个重复序列(Asp/Glu/Lys/Ala(DEKA)中相应的SF位点上的四个不同的残基是Na选择的特征基序。

虽然α亚基本身就足以用于离子渗透的电压依赖性门控,但它受一个或多个β辅助亚基的调节。所有四个β亚基,即β1-β4,都会影响Nav1.7的通道特性,尽管β1和β2通常与Nav1.7α亚基共同表达以进行生物物理表征。电鳗和人类的Nav1.4-β1复合物的结构揭示了α与β1之间的相互作用细节,但其他β亚基的结合模式仍有待于结构上的阐明。HWTX-IV和ProTx-Ⅱ的结合位点和潜在工作机制

在这里,研究人员报道了人源Nav1.7-β1-β2复合物与孔阻滞剂和门控改性剂毒素(GMT)结合的冷冻电镜结构,其中河豚毒素与原毒素-Ⅱ结合,Saxitoxin与Huwentoxin-IV结合,整体分辨率达到3.2 Å。除了VSDII的小位移外,这两种结构几乎相同,VSDII的S3-S4连接器以类似的方式容纳这两个GMT。另外一种原毒素-II位于VSDIV中S3-S4链接器的顶部。这些结构可能代表一种灭活状态,所有四个VSD“向上”和细胞内的门关闭。这些结构说明了机械理解Nav1.7的功能和疾病的途径,并为结构辅助止痛药的发展奠定了基础。