α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチルイソキサゾール-4-プロピオン酸（AMPA）受容体部分アゴニズムにおける立体構造ダイナミクスの役割

cleft閉鎖の範囲の範囲を調査しました。α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチルイソキサゾール-4-プロピオン酸（AMPA）受容体のアゴニスト結合ドメインは、単一溶液FRETを使用して一連のウィラルディン誘導体に結合した場合に占有します。これらの研究は、アゴニスト結合ドメインが、異なる効率を持つ異なるウィラディンに結合した場合、さまざまな程度のダイナミクスを示すことを示しています。アゴニスト結合ドメインのクロロウィラディアインおよびニトロウィラディアイン結合型は、タンパク質のヨードウィラディイン結合型と比較して、より狭い範囲の裂け目閉鎖状態をプローブし、拮抗薬を使用します（αS）-α-アミノ-3- [（4-カルボキシフェニル）メチル] -3,4-ジヒドロ-2,4-ジオキソ-1（2H） - ピリミジンプロパン酸（UBP-282） - cleft閉鎖状態の最も広い範囲を示す結合形態。さらに、平均裂け目の閉鎖は、アゴニスト結合ドメインのUBP-282> Iodowillardiine> chlorowillardiine> nitrowillardiineに縛られた形態に従います。これらの単一分子FRETデータと、野生型およびT686S変異タンパク質のグルタミン酸塩に結合した形態の以前に報告されたデータは、「閉じた」cleftの適応におけるアゴニスト結合ドメインの画分と直接相関することができることを示しています。これらの結果は、AMPA受容体のチャネル開口部が、アゴニストが裂け目の閉鎖を誘導する能力と、アゴニストに結合したときにアゴニスト結合ドメインのダイナミクスの両方によって制御されることを示しています。

We have investigated the range of cleft closure conformational states that the agonist-binding domains of the α-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionic acid (AMPA) receptors occupy when bound to a series of willardiine derivatives using single-molecule FRET. These studies show that the agonist-binding domain exhibits varying degrees of dynamics when bound to the different willardiines with differing efficacies. The chlorowillardiine- and nitrowillardiine-bound form of the agonist-binding domain probes a narrower range of cleft closure states relative to the iodowillardiine bound form of the protein, with the antagonist (αS)-α-amino-3-[(4-carboxyphenyl)methyl]-3,4-dihydro-2,4-dioxo-1(2H)-pyrimidinepropanoic acid (UBP-282)-bound form exhibiting the widest range of cleft closure states. Additionally, the average cleft closure follows the order UBP-282 > iodowillardiine > chlorowillardiine > nitrowillardiine-bound forms of agonist-binding domain. These single-molecule FRET data, along with our previously reported data for the glutamate-bound forms of wild type and T686S mutant proteins, show that the mean currents under nondesensitizing conditions can be directly correlated to the fraction of the agonist-binding domains in the "closed" cleft conformation. These results indicate that channel opening in the AMPA receptors is controlled by both the ability of the agonist to induce cleft closure and the dynamics of the agonist-binding domain when bound to the agonist.