Revealing dynamically-organized receptor ion channel clusters in live cells by a correlated electric recording and super-resolution single-molecule imaging approach

文献情報

出版日 2018-02-02
DOI 10.1039/C7CP08030A
インパクトファクター 3.676
著者

Rajeev Yadav, H. Peter Lu


原文を見る

要旨

The N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor ion-channel is activated by the binding of ligands, along with the application of action potential, important for synaptic transmission and memory functions. Despite substantial knowledge of the structure and function, the gating mechanism of the NMDA receptor ion channel for electric on–off signals is still a topic of debate. We investigate the NMDA receptor partition distribution and the associated channel's open–close electric signal trajectories using a combined approach of correlating single-molecule fluorescence photo-bleaching, single-molecule super-resolution imaging, and single-channel electric patch-clamp recording. Identifying the compositions of NMDA receptors, their spatial organization and distributions over live cell membranes, we observe that NMDA receptors are organized inhomogeneously: nearly half of the receptor proteins are individually dispersed; whereas others exist in heterogeneous clusters of around 50 nm in size as well as co-localized within the diffraction limited imaging area. We demonstrate that inhomogeneous interactions and partitions of the NMDA receptors can be a cause of the heterogeneous gating mechanism of NMDA receptors in living cells. Furthermore, comparing the imaging results with the ion-channel electric current recording, we propose that the clustered NMDA receptors may be responsible for the variation in the current amplitude observed in the on–off two-state ion-channel electric signal trajectories. Our findings shed new light on the fundamental structure–function mechanism of NMDA receptors and present a conceptual advancement of the ion-channel mechanism in living cells.

関連文献

The effect of different environments on excited-state intramolecular proton transfer in 4′-methoxy-3-hydroxyflavone

Yunpeng Chen, Yunfan Yang, Yu Zhao, Shixing Liu, Yongqing Li

2018-12-04 Research Article

DOI: 10.1039/C8QO01111G

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/C9QO90001B

A facile approach to synthesize azaindoline functionalized spirocarbocyclic scaffolds via a Pd-catalyzed cascade cyclization/dearomatization process

Xin-Xing Wu, Hui Tian, Yu Wang, Anjia Liu, Hengfan Chen, Zhixiang Fan, Xuefeng Li, Shufeng Chen

2018-10-09 Research Article

DOI: 10.1039/C8QO00964C

Lewis acid catalyst-steered divergent synthesis of functionalized vicinal amino alcohols and pyrroles from tertiary enamides

Xin-Ming Xu, Chuan-Hu Lei, Shuo Tong, Jieping Zhu, Mei-Xiang Wang

2018-09-25 Research Article

DOI: 10.1039/C8QO00839F

N-Alkyl ammonium resorcinarene salts: multivalent halogen-bonded deep-cavity cavitands

N. Kodiah Beyeh, Sandip Bhowmik, Fangfang Pan, K. Rissanen

2015-01-26 Research Article

DOI: 10.1039/C4QO00326H

Transition metal-free controlled synthesis of bis[(trifluoromethyl)sulfonyl]ethyl-decorated heterocycles‡

Pedro Almendros, Hikaru Yanai, Shoki Hoshikawa, Cristina Aragoncillo, Carlos Lázaro-Milla, Mireia Toledano-Pinedo, Takashi Matsumoto, Benito Alcaide

2018-09-20 Research Article

DOI: 10.1039/C8QO00955D

Back cover

Cover

DOI: 10.1039/C8QO90074D

Asymmetric synthesis of (αS)-polyfluoroalkylated N-Boc-prolinols by the diethyl zinc-induced asymmetric Meerwein–Ponndorf–Verley reduction of perfluoroalkyl N-Boc-pyrrolidyl ketones

Kazumasa Funabiki, Hiroki Iwata, Yosuke Yano, Yasuhiro Kubota, Masaki Matsui

2015-02-11 Research Article

DOI: 10.1039/C5QO00008D

Contents list

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/C8QO90069H

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarはどのように保存すればよいですか?

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarは、冷暗所で、直射日光を避け、密栓の容器に保存し、遠隔場所に保管してください。温度は常温(0〜2...

149506-25-24'-Bromo-biphenyl-3-...
化合物よくある質問

間甲苯乙腈とは何ですか?

間甲苯乙腈はCAS番号2947-60-6の有機化合物で、化学式はC9H11CNです。この物質は液体で、芳族性と氰基の特性を有しています。

2947-60-6(3-Methylphenyl)acet...
化合物よくある質問

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩とは何ですか?

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩は、CAS番号58928-82-8を有する化合物で、構造式はC11H14N2HClです。これは塩基性化合物であり、水に溶けやす...

58928-82-8(2-Isopropylphenyl)h...
化合物よくある質問

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンは取り扱いに注意が必要です。PPEとして防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを...

98554-00-85-(4-Chlorophenyl)-1...
化合物よくある質問

去甲基雷贝拉唑硫醚はどのように合成されますか?

去甲基雷贝拉唑硫醚は、ベンジミダゾール硫化物と3-メチル-4-ピリジノールの反応によって合成されます。具体的には、2-チオキシドベンジミダゾールと3-メチル-4...

117976-91-73-({2-[(1H-Benzimida...
化合物よくある質問

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは安全ですか?

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは、毒性や刺激性の実験データに基づき、適切な取扱いと防護措置を講じることで安全に使用できます。...

923722-86-52-Bromo-5-fluoro-N-(...
化合物よくある質問

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚の物理化学的性質は何ですか?

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚のCAS番号は86259-89-4です。この化合物は無色の液体で、分子量は約724.8です。高濃度では溶血性が報告されており...

86259-89-42-(2-{2-[2-(Tetrahyd...
化合物よくある質問

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環はどのように保存すればよいですか?

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環は、室温で暗い場所に保管し、直射日光から遠ざけ、容器は密閉状態で保存してくだ...

445303-65-12-[3-(difluoromethyl...
化合物よくある質問

6-アミノ-5-クロロ-2-シクロプロピルピリミジンカルボン酸の代替品はありますか?

この化合物の代替品には、ピロリミジン酸やその類似物、またピロリミジンカルボン酸の他の異性体があります。これらの代替品は、特定の化学反応や目的に応じて選択すること...

858956-08-86-Amino-5-chloro-2-c...
化合物よくある質問

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンに適用される法規ガイドラインは何ですか?

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンはCAS番号379228-45-2に該当します。この化合物はGHS分類でH314(接触により急性毒性がある)と...

379228-45-25-Chloro-1,3-benzodi...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。