Biopolym. Cell. 2009; 25(5):390-397.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.0007F1
Молекулярна біофізика
Напівкількісна модель воротних процесів в іонному каналі KcsA. 1. Геометрія та енергетика воротних процесів
1Харкянен В. М., 1Єсилевський С. О., 1Березецька Н. М., 2Буато С., 2Рамзеєр Ч.
  1. Інститут фізики НАН України
    проспект Науки, 46, Київ, Україна, 03028
  2. UMR CNRS 6624, факультет природничих наук та технологій Університету Франш-Конте
    16 рут де Грей, Боулва, 25030 Бесанкон Cedex, Франція

Abstract

Мета даної серії робіт полягає у розробці напівкількісної теорії воротних процесів в іонному каналі KcsA. Для цього залучено доступні експериментальні дані, а також результати молекулярної динаміки у контексті концепції динамічної самоорганізації. У першій роботі серії представлено спрощену модель геометрії та енергетики воротних процесів. Наведено першу успішну спробу об’єднання даних щодо структури та динаміки реального білка з концепцією динамічної самоорганізації.
Keywords: iонні канали, канал KcsA, динамічна самоорганізація, воротні процеси
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Doyle D. A., Cabral J. M., Pfuzner R. A., Kuo A., Gulbis J. M., Cohen S. L., Chait B. T., MacKinnon R. The structure of the potassium channel: molecular basis of K+ conduction and selectivity Science 1998 280, N 3:69–77.
[2] Holyoake J., Domene C., Bright J. N., Sansom M. S. KcsA closed and open: modelling and simulation studies Eur. Biophys. J 2004 33, N 3:238–246.
[3] Liu Y.-S., Sompornpisut P., Perozo E. Structure of the KcsA channel intracellular gate in the open state Nat. Struct. Biol 2001 8, N 10:883–887.
[4] Compoint M., Carloni P., Ramseyer C., Girardet C. Molecular dynamics study of the KcsA channel at 2.0 resolution: stability and concerted motions within the pore Biochim. et Biophys. Acta 2004 1661, N 1:26–39.
[5] Compoint M., Picaud F., Ramseyer C., Girardet C. Targeted molecular dynamics of an open-state KcsA channel J. Chem. Phys 2005 122, N 13:134707.
[6] Mashl R. J., Tang Y., Schnitzer J., Jakobsson E. Hierarchical approach to predicting permeation in ion channels Biophys. J 2001 81, N 5:2473–2483.
[7] Zhou Y., Moralis-Cabral J. H., Kaufman A., MacKinnon R. Chemistry of ion coordination and hydration revealed by a K+ channel-Fab complex at 2.0 resolution Nature 2001 414, N 6859:43–48.
[8] Yesylevskyy S. O., Kharkyanen V. N. Quasi-particles in the selectivity filter can explain permeation in a channel with multiple occupancy Phys. Chem. Chem. Phys 2004 N 6:3111–3122.
[9] Chinarov V. A., Gaididei Y. B., Kharkyanen V. N., Sit'ko S. P. Ion pores in biological membranes as self-organizing bistable systems Phys. Rev. A 1992 46, N 8:5232–5241.
[10] Christophorov L. N., Holzwarth A. R., Kharkyanen V. N., van Mourik F. Structure-function self-organization in nonequilibrium macromolecular systems Chem. Phys 2000 256, N 1:45–60.
[11] Yesylevskyy S. O., Kharkyanen V. N. Barrier-less knock-on conduction in ion channels: peculiarity or general mechanism? Chem. Phys 2005 312, N 1–3:127–133.
[12] Case D. A., Pearlman D. A., Caldwell J. W., Cheatham III T. E., Ross W. S., Simmerling C. L., Darden T. A., Merz K. M., Stanton R. V., Cheng A. L., Vincent J. J., Crowley M., Tsui V., Radmer R. J., Duan Y., Pitera J., Massova I., Seibel G. L., Singh U. C., Weiner P. K.,Kollman P. A. AMBER6 San Francisco: Univ. California press, 1999.