CLC-2 voltage-gated chloride channel structure and ligand recognition

CLC-2电压门控氯离子通道结构和配体识别

基本信息

  • 批准号:
    10391191
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 43.29万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-09-30 至 2024-03-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In the central nervous system (CNS), voltage-gated ion channels play central roles in shaping action-potential firing. The cation-selective voltage-gated channels – sodium (Na+), potassium (K+), and calcium (Ca2+)) channels – have received intense scrutiny over the past decades. In contrast, the chloride (Cl–)-selective voltage-gated channel, CLC-2, is less well understood, despite its broad expression in neurons and glia throughout the CNS. A complete understanding of CLC-2’s contribution to CNS function will include an understanding of CLC-2’s molecular structure. Structurally, CLC channels possess a unique double-barreled architecture and operate through distinct gating (opening/closing) mechanisms that differ markedly from those of the well-studied Na+, K+, and Ca2+ channels. In addition to providing a critical framework for studying CLC-2 channel gating and permeation mechanisms, another compelling rationale for determining the CLC-2 structure is its value for understanding ligand interactions and guiding design of small-molecule probes. Such probes would be of great value in investigations of CLC-2 neurophysiology. Accordingly, the goal of this R21 project is develop expression and purification protocols for CLC-2 and to use cryo-electron microscopy to determine CLC-2 structures in the absence and presence of the selective CLC-2 inhibitor AK-42.
在中枢神经系统(CNS)中,电压门控离子通道在塑造动作电位中起着核心作用 射击。阳离子选择电压门控通道 - 钠(Na+),钾(K+)和钙(Ca2+))通道 - 在过去的几十年中,受到了严格的审查。相反,氯化物(CL - ) - 选择性电压门控 CLC-2频道的理解不太了解,使其在整个中枢神经系统中的神经元和神经胶质中的广泛表达。 完全了解CLC-2对CNS功能的贡献将包括对Clc-2的了解 分子结构。在结构上,CLC频道具有独特的双管架构和操作员 通过独特的门控(开放/关闭)机制,这些机制与研究良好的Na+,K+,明显不同 和CA2+通道。除了提供研究CLC-2通道门控和 渗透机制,确定CLC-2结构的另一个引人注目的理由是其值 了解配体相互作用并指导小分子问题的设计。这样的问题将很棒 CLC-2神经生理学的投资价值。根据这个R21项目的目标,正在发展表达 和CLC-2的纯化方案并使用冷冻电子显微镜确定CLC-2结构 选择性CLC-2抑制剂AK-42的不存在和存在。

项目成果

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数据更新时间:2024-06-01

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