Structural basis for severe pain caused by mutations in the voltage sensors of sodium channel NaV1.7

门控 钠通道 红细胞痛 突变 生物物理学 离子通道 化学 电生理学 神经科学 生物 生物化学 基因 受体 有机化学
作者
Goragot Wisedchaisri,Tamer M. Gamal El-Din,Nick M. Powell,Ning Zheng,William A. Catterall
出处
期刊:The Journal of General Physiology [The Rockefeller University Press]
卷期号:155 (12)
标识
DOI:10.1085/jgp.202313450
摘要

Voltage-gated sodium channels in peripheral nerves conduct nociceptive signals from nerve endings to the spinal cord. Mutations in voltage-gated sodium channel NaV1.7 are responsible for a number of severe inherited pain syndromes, including inherited erythromelalgia (IEM). Here, we describe the negative shifts in the voltage dependence of activation in the bacterial sodium channel NaVAb as a result of the incorporation of four different IEM mutations in the voltage sensor, which recapitulate the gain-of-function effects observed with these mutations in human NaV1.7. Crystal structures of NaVAb with these IEM mutations revealed that a mutation in the S1 segment of the voltage sensor facilitated the outward movement of S4 gating charges by widening the pathway for gating charge translocation. In contrast, mutations in the S4 segments modified hydrophobic interactions with surrounding amino acid side chains or membrane phospholipids that would enhance the outward movement of the gating charges. These results provide key structural insights into the mechanisms by which these IEM mutations in the voltage sensors can facilitate outward movements of the gating charges in the S4 segment and cause hyperexcitability and severe pain in IEM. Our work gives new insights into IEM pathogenesis at the near-atomic level and provides a molecular model for mutation-specific therapy of this debilitating disease.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
SERINA完成签到,获得积分10
刚刚
爆爆不是金克丝完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
wyr完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
cara完成签到,获得积分20
6秒前
Akim应助黄小翰采纳,获得10
7秒前
Capacition6完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
cyh413134发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
巧克力脏脏包完成签到,获得积分10
10秒前
路过的骑士完成签到 ,获得积分10
10秒前
xrhk发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
瘦瘦的小松鼠完成签到 ,获得积分10
15秒前
天天快乐应助caimeng采纳,获得30
18秒前
zhangcz发布了新的文献求助10
20秒前
非也非也6完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
zouni完成签到 ,获得积分10
25秒前
27秒前
uno完成签到,获得积分10
28秒前
所所应助KSLC采纳,获得10
28秒前
闪闪的星星完成签到,获得积分10
28秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得30
29秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
车宇完成签到,获得积分10
29秒前
32秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
行動データの計算論モデリング 強化学習モデルを例として 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2547694
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2176338
关于积分的说明 5603647
捐赠科研通 1897114
什么是DOI,文献DOI怎么找? 946635
版权声明 565412
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 503875