研讨提醒人源TRPC5通道被分歧小分子所克制的构造根底

TRPC5是受体激活的非选择性阳离子通道，属于瞬时受体电位通道（TRP）家族中的经典型亚家族（TRPC）1。TRPC5通道的激活将惹起细胞膜去极化和胞质内钙浓度回升。TRPC5通道次要表白于脑组织，在肝脏、肾脏等器官中也有一定水平的散布2-4。TRPC5介导多种心理进程，与恐怖、焦炙、烦闷等情绪的发生以及进行性肾脏疾病无关5，6。近期研讨标明TRPC5通道是医治焦炙、烦闷和肾病的潜在药物靶点7-9。今朝，由Hydra公司和Boehringer Ingelheim单干开辟的一种TRPC4/5克制剂正在中，用于医治焦炙和烦闷10；由Goldfinch Bio开辟的TRPC5克制剂GFB-887（NCT number： NCT03970122）正处于医治肾病的临床I期实验中。虽然TRPC5克制剂的开辟风起云涌，TRPC5克制剂是若何联合TRPC5通道并发扬克制作用的仍不分明。

北京年夜学将来技术学院分子医学研讨所、北年夜-清华性命迷信结合中间陈雷研讨组在eLife杂志上报道了人源TRPC5通道别离与两种小分子克制剂联合的高分辩构造。

作者们纯化了C端截短的人源TRPC5（hTRPC51-764），该截短体具备比全长TRPC5更高的四聚体表白量，而且像全长TRPC5一样，仍旧能被激活剂（-）-englerin A（简称EA）和高浓度胞外钙激活，也能被克制剂clemizole（简称CMZ）和HC-070克制。CMZ是苯并咪唑衍生物，HC-070是甲基黄嘌呤衍生物，对TRPC4、TRPC5具备很高的克制效劳。这两类克制剂具备判然不同的年夜小、形态和化学个性，因而能够联合在TRPC5上的分歧地位。作者们向纯化后的hTRPC51-764卵白样品中别离增加CMZ和HC-070，制备了冷冻电镜样品，通过单颗粒冷冻电镜技术得到了2.7？高分辩率的hTRPC51-764与CMZ联合的电子密度和hTRPC51-764与HC-070联合的电子密度并搭建了原子模子。

构造显示克制剂联合的TRPC5具备四重对称性（图1），整个通道由跨膜区和胞质区构成，而且通道处于敞开状态。

CMZ联合在跨膜区的由跨膜螺旋S1-S4构成的电压传感器样构造域（VSLD）（图2）。与CMZ间隔近的氨基酸中，F414与CMZ的氯苯环造成π-π沉积作用；Y374，M442，Y446和P659与CMZ造成疏水互相作用（图2）。功效试验成果显示，将N443渐变成TRPC3/6上对应的氨基酸亮氨酸后，CMZ的克制效劳显明削弱（图2），阐明N443关于CMZ发扬克制作用很紧张，也解释了CMZ关于TRPC分歧亚型的选择作用。

HC-070联合在跨膜区的孔道构造域，联合位点由一个亚基的跨膜螺旋S5、孔道螺旋和相邻亚基的跨膜螺旋S6构成 （图3）。HC-070与TRPC5上的泛滥氨基酸有互相作用：F576的侧链与HC-070的甲基黄嘌呤造成π-π沉积作用；R557，Q573，W577与HC-070的羟丙基造成极性互相作用；F599，A602和T603同时也参加稳定羟丙基；F569和L572与HC-070的氯苯环造成疏水互相作用（图3）。功效试验成果显示，HC-070对以下这些渐变体：R557A， F569A， L572A， Q573A，F599A，F599N，T603A的克制效劳削弱，此中，对Q573A的克制效劳削弱得最显明（图3），阐明Q573A与HC-070羟丙基造成的氢键关于HC-070联合并克制TRPC5具备至关紧张的作用。

在电子密度图中，作者还察看到告终合的离子和脂类。此中一个能够的离子联合位点位于跨膜区的VSLD，由E418，E421，N436和D439构成（图4）。在鼠源TRPC4和鼠源TRPC5中也曾察看到类似密度11，12；在TRPM2，TRPM4和TRPM8中察看到的类似密度被鉴定为钙离子13-15。作者们发现E418Q-E421Q-D439N三渐变体失去了对胞外钙的相应，阐明该位点关于钙激活有着至关紧张的作用。察看到的另一个能够的离子联合位点位于胞质区，由H172，C176，C178，C181构成，相似于中葡糖激酶的HC3型锌联合位点16。C176A-C178A-C181A三渐变体对EA和钙的相应不变，阐明该位点能够参加离子通道门控以外的其他调控作用。

在跨膜区无数个脂类/去垢剂联合位点 （图4）。在联合CMZ的TRPC5电子密度图中，在跨膜螺旋S5和S6之间察看到了相似DAG的密度。HPLC-MS试验也证实卵白样品中含有DAG。在联合HC-070的TRPC5电子密度图中，DAG头部的密度被HC-070替代了，而两条脂肪链尾巴的密度却还保留着。(100yiyao.com）