Involvement of the S4-S5 linker and the C-linker domain regions to voltage-gating in plant Shaker channels: Comparison with animal HCN and Kv channels

Nieves‐Cordones, Manuel; Gaillard, Isabelle

doi:10.4161/15592316.2014.972892

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“…In the case of plant Kv-like channels C-terminal structural data is missing. However, experimental data provide room for speculation that plant K in and K weak channels might share the same voltage-sensor and pore coupling like animal K in channels (reviewed in [ 43 ]).…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Outward Rectification of Voltage-Gated K+ Channels Evolved at Least Twice in Life History

2015

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Voltage-gated potassium (K+) channels are present in all living systems. Despite high structural similarities in the transmembrane domains (TMD), this K+ channel type segregates into at least two main functional categories—hyperpolarization-activated, inward-rectifying (Kin) and depolarization-activated, outward-rectifying (Kout) channels. Voltage-gated K+ channels sense the membrane voltage via a voltage-sensing domain that is connected to the conduction pathway of the channel. It has been shown that the voltage-sensing mechanism is the same in Kin and Kout channels, but its performance results in opposite pore conformations. It is not known how the different coupling of voltage-sensor and pore is implemented. Here, we studied sequence and structural data of voltage-gated K+ channels from animals and plants with emphasis on the property of opposite rectification. We identified structural hotspots that alone allow already the distinction between Kin and Kout channels. Among them is a loop between TMD S5 and the pore that is very short in animal Kout, longer in plant and animal Kin and the longest in plant Kout channels. In combination with further structural and phylogenetic analyses this finding suggests that outward-rectification evolved twice and independently in the animal and plant kingdom.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Outward Rectification of Voltage-Gated K+ Channels Evolved at Least Twice in Life History

2015

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“…56 Members of the Shaker family have six transmembrane chains (S1–S6), and the four transmembrane chains S1–S4 are closely related to the ability of potassium ion channels to sense and respond to changes in the membrane potential. 57,58 There is a positively charged arginine or lysine repeat (Arg/Lys–Xaa–Xaa–Arg/Lys) at every two amino acid residues in the S4 transmembrane chain. The presence of this structure enables S4 to move across the membrane, resulting in a conformational change of the membrane channel, which controls the opening and closing of the channel.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…56 Members of the Shaker family have six transmembrane chains (S1-S6), and the four transmembrane chains S1-S4 are closely related to the ability of potassium ion channels to sense and respond to changes in the membrane potential. 57,58 There is a positively charged arginine or lysine repeat (Arg/Lys-Xaa-Xaa-Arg/Lys) at every two amino acid residues in the S4 transmembrane chain.…”

Section: 2mentioning

confidence: 99%

CsAKT1 is a key gene for the CeO₂ nanoparticle's improved cucumber salt tolerance: a validation from CRISPR-Cas9 lines

Peng

Chen

Zhu

et al. 2022

Environ. Sci.: Nano

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“…Bien plus, des signaux ressemblant aux potentiels d'action ont été enregistrés chez des bactéries en réponse à des changements de leur environnement (Masi et al, 2015 ;Bruni et al, 2017) ou lors de la formation d'un biofilm (Humphries et al, 2017). Chez les plantes, les animaux, les champignons, voire les bactéries, la majorité des gènes codant les canaux ioniques impliqués dans les régulations du potentiel membranaire présentent de fortes similarités (Estévez et Jentsch, 2002 ;Ludewig, 2006 ;Nieves-Cordones et Gaillard, 2014 ;Sula et Wallace, 2017). De la même façon, des homologues de toutes les molécules servant de neurotransmetteurs chez les animaux sont présents chez les plantes, même si leur rôle n'est pas toujours bien connu.…”

Section: Les Récentes Découvertes Sur La « Neurobiologie Végétale » :...unclassified

Nos sœurs les plantes, une pensée interdisciplinaire pour aborder le vivant en termes de parenté

Grésillon

Bouteau²,

Chartier³

et al. 2022

Nat. Sci. Soc.

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La classification phylogénétique a mis fin à la distinction ontologique et scientifique entre les animaux et les plantes. Elle remet en question la partition entre ces deux règnes et réfute la thèse aristotélicienne dissociant les humains, les animaux et les plantes. « Les plantes nos sœurs » permet ici une réflexion sur le patrimoine biologique commun entre les animaux (humain compris) et les plantes. Pour comprendre ce qui relie les vivants, nous souhaitons apporter ici une pensée hybride combinant sciences de la vie et sciences humaines. Il s’agit, au moyen d’une approche interdisciplinaire, d’associer le développement de la phylogénie et des récentes découvertes sur le végétal, de présenter ce que les parcours évolutifs de l’animal et du végétal ont de commun ainsi que de comprendre les freins socioculturels liés à l’héritage aristotélicien et judéo-chrétien qui ont empêché de penser le vivant comme une parentèle. Les données récentes sur la « neurobiologie végétale » relancent une réflexion autour de ce qui est partagé entre les animaux et les plantes (sensibilité, capacité d’apprentissage, comportement, agentivité). Dans ce contexte, une vision de l’humain détaché des autres espèces n’est plus tenable. La vie des uns ne peut pas être déconnectée de la vie des autres.

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Involvement of the S4-S5 linker and the C-linker domain regions to voltage-gating in plant Shaker channels: Comparison with animal HCN and Kv channels

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