天然氯离子通道(ClC)蛋白将Cl-转运穿过生物膜并参与多种生理和病理生理过程,包括调节细胞兴奋性、跨上皮细胞的离子转运、细胞内细胞器的酸化、细胞离子稳态、内吞作用、溶酶体功能和很快。
近日,中科院化学所De-Xian Wang,Qi-Qiang Wang受天然氯离子通道(ClC)选择性过滤器的独特结构和功能的启发,介绍了ClC型单通道分子的设计。
文章要点
1)该通道显示出高离子传输活性,半数最大有效浓度EC50为0.10 μM或0.075mol%(通道分子与脂质比率),通过荧光分析使用光泽精包封的囊泡确定。
2)平面双层脂质膜电导测量表明具有出色的Cl-/K+选择性,渗透率比PCl-/PK+高达12.31,这与天然ClC蛋白的氯离子选择性相当。
3)此外,研究人员还揭示了通道分子的高阴离子/阴离子选择性(PCl-/PBr-=66.21)和pH依赖性电导和离子选择性。类似ClC的传输行为是由中心大环骨架中氢键和阴离子-π相互作用的协同作用以及pH响应性末端苯丙氨酸残基的存在所促成的。
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Wen-Long Huang, et al, An Artificial Single Molecular Channel Showing High Chloride Transport Selectivity and pH-Responsive Conductance, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202302198
DOI: 10.1002/anie.202302198
https://doi.org/10.1002/anie.202302198