고-전도성 Ca2+-활성화 K+통로에서 Ca2+게이팅 고리의 열린 구조

전문가 제언

○ 고전도성 전압 통로와 Ca2+-활성화 K+통로는 신경단위의 전기활성도, 골격과 유연한 근육수축, 털(hair)세포 조율 등의 세포막 전압과 세포 간 Ca2+농도를 연결하는 많은 생리적인 과정들에서 작용한다. 다른 전압-의존 K+ 통로와 같이 Ca2+-활성화 K+통로는 세포막이 감극 되었을 때 열리지만, 그 통로와 다르게 Ca2+-활성화 K+통로는 세포 간 Ca2+농도가 상승할 때도 열린다.

○ 최근 구조적 연구는 Ca2+-없는, 닫힌, 게이팅 고리의 형태를 정의했지만 Ca2+-결합된, 열린, 게이팅 고리의 형태는 아직 알려지지 않았었다. 여기에 최초로 Ca2+-결합된 형태의 열린 게이팅 고리를 발표했다. 이 구조는 어떻게 Ca2+의 결합에 응답하여 한 개 층의 게이팅 고리가 열리는지를 나타냈다. 이 고리의 열린 정도는 Ca2+ 결합이 막-횡단 동공을 어떻게 열 수 있는지도 설명했다.

○ 이들 발견은 K+통로의 Ca2+-활성화에 대한 분자의 기본원리를 제공했고 천식과 고혈압 같은 조건들을 치료하기 위하여 게이팅 고리의 표적화에 새로운 가능성을 제시했다. BK 게이팅 고리 또는 MthK 게이팅 고리에서 Ca2+-결합의 Gibbs 자유에너지가 어떻게 역학적 일로 변환되는지 열역학적 이해를 위하여 더욱 심오한 실험적/이론적 연구가 필요하다.

○ Ca2+-결합에서 생기는 큰 형태의 변화가 주어지면, 그것은 한 개의 형태 또는 다른 형태를 안정화하는 작은 분자들의 확인이 가능해진다. 그러한 작은 분자들은 BK 통로들이 폐의 기도와 혈관 상에서 원활한 근육 활동할 수 있는 상태를 조절하기 때문에 대단히 유익한 생리적 효과를 갖는 유망한 분자가 된다.

○ 세포막 내부로 K+를 통과시키고 반대로 Na+는 밖으로 통과시켜서 세포막 내외의 마이크로 전위차 동요가 신경전달 메커니즘의 역할을 한다. 한편 여기서 처음 발표된 Ca2+-결합된 형태의 열린 게이팅 고리의 열림에 대한 형태들과 관련된 상세한 메커니즘과 뉴런에서 역할의 이해와 숙지는 생리학적/의학적 방대한 응용이 전망된다.

저자

P. Yuan et al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2012

권(호)

481

잡지명

Nature

과학기술
표준분류

바이오

페이지

94~98

분석자

여*현

분석물

• 고전도성 Ca2+-활성화 K+통로에서 Ca2+게이팅 고리의 열린 구조.pdf [240,704 byte]

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