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Nature ; 430(7002): 896-900, 2004 Aug 19.
Artículo en Inglés | MEDLINE | ID: mdl-15318223

RESUMEN

Neurotransmitter receptors from the Cys-loop superfamily couple the binding of agonist to the opening of an intrinsic ion pore in the final step in rapid synaptic transmission. Although atomic resolution structural data have recently emerged for individual binding and pore domains, how they are linked into a functional unit remains unknown. Here we identify structural requirements for functionally coupling the two domains by combining acetylcholine (ACh)-binding protein, whose structure was determined at atomic resolution, with the pore domain from the serotonin type-3A (5-HT3A) receptor. Only when amino-acid sequences of three loops in ACh-binding protein are changed to their 5-HT3A counterparts does ACh bind with low affinity characteristic of activatable receptors, and trigger opening of the ion pore. Thus functional coupling requires structural compatibility at the interface of the binding and pore domains. Structural modelling reveals a network of interacting loops between binding and pore domains that mediates this allosteric coupling process.


Asunto(s)
Acetilcolina/metabolismo , Proteínas Portadoras/agonistas , Proteínas Portadoras/metabolismo , Activación del Canal Iónico/efectos de los fármacos , Canales Iónicos/agonistas , Canales Iónicos/metabolismo , Regulación Alostérica , Secuencia de Aminoácidos , Animales , Proteínas Portadoras/química , Proteínas Portadoras/genética , Línea Celular , Conductividad Eléctrica , Canales Iónicos/química , Canales Iónicos/genética , Potenciales de la Membrana , Modelos Moleculares , Unión Proteica , Estructura Terciaria de Proteína , Ratas , Receptores de Serotonina 5-HT3/química , Receptores de Serotonina 5-HT3/genética , Receptores de Serotonina 5-HT3/metabolismo , Proteínas Recombinantes de Fusión/agonistas , Proteínas Recombinantes de Fusión/química , Proteínas Recombinantes de Fusión/genética , Proteínas Recombinantes de Fusión/metabolismo , Agonistas del Receptor de Serotonina 5-HT3
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