starea de ionizare și conformația Glu-71 în canalul KcsA k+

lanțul lateral al Glu-71 al canalului KcsA k+, un reziduu important în vecinătatea filtrului de selectivitate, nu a fost rezolvat în structura cristalografică a lui Doyle și colab. (Doyle, D. A., J. M. Cabral, R. A. Pfuetzner, A. Kuo, J. M. Gulbis, S. L. Cohen, B. T. Chait și R. MacKinnon. 1998. Știință. 280:69–77). Coordonatele sale atomice sunt nedeterminate și starea sa de ionizare este necunoscută. Pentru studii teoretice și computaționale semnificative ale canalului KcsA K+, este esențial să abordăm în detaliu întrebări despre conformația și starea de ionizare a acestui reziduu. În simulările MD anterioare, în care lanțul lateral al Glu-71 este protonat și formând o legătură puternică de hidrogen cu Asp-80, s-a observat că canalul nu s-a abătut semnificativ de la structura cristalografică (Bernicincche, S. și B. Roux. 2000. Biophys. Ioan 78:2900-2917). În schimb, arătăm aici că structura filtrului de selectivitate al canalului KcsA este perturbată semnificativ atunci când aceste lanțuri laterale sunt complet ionizate pe fiecare dintre cei patru monomeri. Pentru a rezolva în continuare întrebări despre starea de ionizare a Glu-71 am calculat valoarea pKa a acestui reziduu folosind dinamica moleculara simulări de energie liberă (MD/FES) cu un sistem complet flexibil, inclusiv solvent explicit și membrană și finit-diferență Poisson-Boltzmann (PB) continuum electrostatică. Se constată că pKa-ul Glu-71 este deplasat cu unități XQT+10 pKa. Aceste rezultate sugerează cu tărie că Glu-71 este protonat în condiții normale.