Kcsa K+チャネルにおけるGlu-71のイオン化状態と立体配座

選択性フィルター付近の重要な残基であるKcsA K+チャネルのGlu-71の側鎖は、doyleらの結晶構造では分解されなかった。 （Doyle,D.A.,J.M.Cabral,R.A.Pfuetzner,A.Kuo,J.M.Gulbis,S.L.Cohen,B.T.Chait,およびR.MacKinnon. 1998. 科学だ 280:69–77). その原子座標は未決定であり、そのイオン化状態は不明である。 KcsA K+チャネルの意味のある理論的および計算的研究のためには、この残基の立体配座およびイオン化状態に関する質問に詳細に対処することが Glu-71の側鎖がプロトン化され、Asp-80と強い水素結合を形成する以前のMDシミュレーションでは、チャネルが結晶構造から有意に逸脱していないことが観察された（Bernèche、S.、およびB.Roux。 2000. バイオフィス・バイフィス・バイフィス J.78:2900-2917）。 これとは対照的に，Ｋｃｓａチャネルの選択性フィルタの構造は，これらの側鎖が四つのモノマーのそれぞれに完全にイオン化されると著しく破壊されることを示した。 さらにGlu-71のイオン化状態についての質問を解決するために、我々は明示的な溶媒と膜と有限差分ポアソン-ボルツマン（PB）連続静電を含む完全に柔軟なシ Glu-71のpKaはπ+10pKa単位だけシフトすることがわかっています。 これらの結果は、Glu-71が通常の条件下でプロトン化されることを強く示唆している。