Analysis of Gating Characteristics of TRPM8 Channel Based on Molecular Dynamics

doi:10.7503/cjcu20220080

Abstract

Abstract:

Physiological functions of TRPM8 channel， such as temperature sensing， depend on normal gating. Due to the lack and insufficient number of existing crystal structures， the gating characteristics of TRPM8 channels need to be further explored. Therefore， 11 TRPM8 channels with different conformations were constructed， basing on the existing crystal structure and AlphaFold algorithm. It was found that there were two different architectural in the S6 transmembrane helical bundle crossing domain（gating）： loop state and helix state. At the loop state， multiple amino acids participated in the formation of pore regions that hinder ion permeability， while in the helical architecture. Only the key amino acid V956 played a gating role. Because the flexibility of the gated loop architecture was greater than that of the helical， and the number of key amino acids involved in gating was different. The secondary structure prediction showed that the loop architecture could change to the helical. In this process， the flexible loop domain moved upward to the outside of the cell， and the gated amino acids twisted to the outside of the pore lining. At the same time， the interaction with the adjacent transmembrane S5 helix was enhanced， and a rigid， stable and orderly helical architecture was formed. This promoted the coordination between the various domains of TRPM8 channel， enabled energy and information to be transmitted to the bundle crossing more efficiently， which was conducive to channel opening.

Key words: TRPM8 channel, Gating mechanism, Homology modeling, Molecular dynamics simulation

CLC Number:

O641

TrendMD:

GAO Zhiwei, LI Junwei, SHI Sai, FU Qiang, JIA Junru, AN Hailong. Analysis of Gating Characteristics of TRPM8 Channel Based on Molecular Dynamics[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(6): 20220080.

Figures/Tables 5

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