Sobre o controle da corrente de prótons no canal de prótons ativado por voltagem Hv1

A natureza da ação das proteínas de transporte de prótons ativadas por voltagem é um enigma de grande interesse atual. Aqui, abordamos essa questão explorando a ação do Hv1, um canal de prótons ativado por voltagem encontrado em diferentes células em humanos e outros organismos. Nosso estudo se concentra na avaliação da energia livre de transporte de um próton pelo canal, bem como no efeito da transferência de prótons através de D112, tanto nas conformações do canal fechado quanto aberto. Descobre-se que D112 permite que um próton transportado contorne a barreira eletrostática do canal aberto, enquanto não consegue ajudar a ultrapassar a barreira na forma fechada. Isso reflete a mudança na posição dos resíduos de arginina de acionamento em relação a D112, após a ativação por voltagem. Significativamente, o efeito de D112 explica a tendência observada na seletividade, superando a barreira eletrostática em seu ponto mais alto. Assim, os cálculos fornecem uma correlação estrutura/função para o sistema Hv1. O presente trabalho também esclarece que a ação do Hv1 não é controlada por um mecanismo de Grotthuss, mas, como é sempre o caso, pelo potencial eletrostático da proteína nas barreiras limitantes de taxa.