Structural dynamics of Na<sup>+</sup> and Ca<sup>2+</sup> interactions with full-size mammalian NCX
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A90242%2F24%3A00139164" target="_blank" >RIV/00216224:90242/24:00139164 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://www.nature.com/articles/s42003-024-06159-9" target="_blank" >https://www.nature.com/articles/s42003-024-06159-9</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s42003-024-06159-9" target="_blank" >10.1038/s42003-024-06159-9</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Structural dynamics of Na<sup>+</sup> and Ca<sup>2+</sup> interactions with full-size mammalian NCX
Popis výsledku v původním jazyce
Cytosolic Ca2+ and Na+ allosterically regulate Na+/Ca2+ exchanger (NCX) proteins to vary the NCX-mediated Ca2+ entry/exit rates in diverse cell types. To resolve the structure-based dynamic mechanisms underlying the ion-dependent allosteric regulation in mammalian NCXs, we analyze the apo, Ca2+, and Na+-bound species of the brain NCX1.4 variant using hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry (HDX-MS) and molecular dynamics (MD) simulations. Ca2+ binding to the cytosolic regulatory domains (CBD1 and CBD2) rigidifies the intracellular regulatory loop (5L6) and promotes its interaction with the membrane domains. Either Na+ or Ca2+ stabilizes the intracellular portions of transmembrane helices TM3, TM4, TM9, TM10, and their connecting loops (3L4 and 9L10), thereby exposing previously unappreciated regulatory sites. Ca2+ or Na+ also rigidifies the palmitoylation domain (TMH2), and neighboring TM1/TM6 bundle, thereby uncovering a structural entity for modulating the ion transport rates. The present analysis provides new structure-dynamic clues underlying the regulatory diversity among tissue-specific NCX variants.
Název v anglickém jazyce
Structural dynamics of Na<sup>+</sup> and Ca<sup>2+</sup> interactions with full-size mammalian NCX
Popis výsledku anglicky
Cytosolic Ca2+ and Na+ allosterically regulate Na+/Ca2+ exchanger (NCX) proteins to vary the NCX-mediated Ca2+ entry/exit rates in diverse cell types. To resolve the structure-based dynamic mechanisms underlying the ion-dependent allosteric regulation in mammalian NCXs, we analyze the apo, Ca2+, and Na+-bound species of the brain NCX1.4 variant using hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry (HDX-MS) and molecular dynamics (MD) simulations. Ca2+ binding to the cytosolic regulatory domains (CBD1 and CBD2) rigidifies the intracellular regulatory loop (5L6) and promotes its interaction with the membrane domains. Either Na+ or Ca2+ stabilizes the intracellular portions of transmembrane helices TM3, TM4, TM9, TM10, and their connecting loops (3L4 and 9L10), thereby exposing previously unappreciated regulatory sites. Ca2+ or Na+ also rigidifies the palmitoylation domain (TMH2), and neighboring TM1/TM6 bundle, thereby uncovering a structural entity for modulating the ion transport rates. The present analysis provides new structure-dynamic clues underlying the regulatory diversity among tissue-specific NCX variants.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10600 - Biological sciences
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
—
Ostatní
Rok uplatnění
2024
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Communications Biology
ISSN
2399-3642
e-ISSN
—
Svazek periodika
7
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
DE - Spolková republika Německo
Počet stran výsledku
14
Strana od-do
1-14
Kód UT WoS článku
001204554200005
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85190578632