Recombinant Production, Reconstruction in Lipid–Protein Nanodiscs, and Electron Microscopy of Full-Length α-Subunit of Human Potassium Channel Kv7.1


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Voltage-gated potassium channel Kv7.1 plays an important role in the excitability of cardiac muscle. The α-subunit of Kv7.1 (KCNQ1) is the main structural element of this channel. Tetramerization of KCNQ1 in the membrane results in formation of an ion channel, which comprises a pore and four voltage-sensing domains. Mutations in the human KCNQ1 gene are one of the major causes of inherited arrhythmias, long QT syndrome in particular. The construct encoding full-length human KCNQ1 protein was synthesized in this work, and an expression system in the Pichia pastoris yeast cells was developed. The membrane fraction of the yeast cells containing the recombinant protein (rKCNQ1) was solubilized with CHAPS detergent. To better mimic the lipid environment of the channel, lipid–protein nanodiscs were formed using solu- bilized membrane fraction and MSP2N2 protein. The rKCNQ1/nanodisc and rKCNQ1/CHAPS samples were purified using the Rho1D4 tag introduced at the C-terminus of the protein. Protein samples were examined using transmission electron microscopy with negative staining. In both cases, homogeneous rKCNQ1 samples were observed based on image analysis. Statistical analysis of the images of individual protein particles solubilized in the detergent revealed the presence of a tetrameric structure confirming intact subunit assembly. A three-dimensional channel structure reconstructed at 2.5-nm resolution represents a compact density with diameter of the membrane part of ~9 nm and height ~11 nm. Analysis of the images of rKCNQ1 in nanodiscs revealed additional electron density corresponding to the lipid bilayer fragment and the MSP2N2 protein. These results indicate that the nanodiscs facilitate protein isolation, purification, and stabilization in solution and can be used for further structural studies of human Kv7.1.

Об авторах

Z. Shenkarev

Shemyakin−Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry

Автор, ответственный за переписку.
Email: zakhar-shenkarev@yandex.ru
Россия, Moscow, 117997

M. Karlova

Shemyakin−Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry; Lomonosov Moscow State University

Email: sokolova@mail.bio.msu.ru
Россия, Moscow, 117997; Moscow, 119991

D. Kulbatskii

Shemyakin−Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry; Lomonosov Moscow State University

Email: sokolova@mail.bio.msu.ru
Россия, Moscow, 117997; Moscow, 119991

M. Kirpichnikov

Shemyakin−Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry; Lomonosov Moscow State University

Email: sokolova@mail.bio.msu.ru
Россия, Moscow, 117997; Moscow, 119991

E. Lyukmanova

Shemyakin−Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry; Lomonosov Moscow State University

Email: sokolova@mail.bio.msu.ru
Россия, Moscow, 117997; Moscow, 119991

O. Sokolova

Lomonosov Moscow State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: sokolova@mail.bio.msu.ru
Россия, Moscow, 119991

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».