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Der nikotinische Acetylcholinrezeptor ist der Prototyp eines ligandengesteuerten Ionenkanals. Eine Reihe aromatischer Aminosäuren wurde als beitragend zur Agonistenbindungsstelle identifiziert, was darauf hindeutet, dass Kation-π-Interaktionen an der Bindung der quartären Ammoniumgruppe des Agonisten Acetylcholin beteiligt sein könnten. Hier zeigen wir eine überzeugende Korrelation zwischen: (i) ab initio quantenmechanischen Vorhersagen der Kation-π-Bindungsfähigkeiten und (ii) EC50-Werten für Acetylcholin am Rezeptor für eine Reihe von Tryptophanderivaten, die unter Verwendung der in vivo-Nonsense-Suppression-Methode zur Einbindung nicht natürlicher Aminosäuren in den Rezeptor integriert wurden. Eine solche Korrelation wird an einem, und nur an einem, der aromatischen Rückstände - Tryptophan-149 der Alpha-Untereinheit beobachtet. Dieses Ergebnis zeigt, dass das kationische, quartäre Ammoniumgruppe von Acetylcholin bei der Bindung einen van der Waals-Kontakt mit der Indol-Seitenkette des alpha-Tryptophan-149 herstellt und die bisher genauesten strukturellen Informationen über diesen Rezeptor bereitstellt. Im Einklang mit diesem Modell erzeugt eine gebundene quartäre Ammoniumgruppe, die von der Position alpha149 ausgeht, einen konstitutiv aktiven Rezeptor.
Zhong et al. (Di,) haben diese Frage untersucht.