Photo-Switchable Supramolecular Interactions Regulate K+ Transmembrane Transport and Cancer Cell Apoptosis

化学 超分子化学 细胞凋亡 跨膜蛋白 癌细胞 细胞 生物物理学 癌症 细胞生物学 结晶学 生物化学 受体 晶体结构 医学 内科学 生物
作者
Cong Li,Yaqi Wu,Sheng Bao,Hui Li,Zhengwei Xu,Jing Yan,Xiaoxuan Yu,Lei He,Tianlong Zhang,Wang Liu,Shida Hou,Yang Zhang,Jiayun Xu,Tengfei Yan,Tingting Wang,Yi Yan,Junqiu Liu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.4c14583
摘要

Natural channel proteins (NCPs) have numerous ion transport modes, but it remains a big challenge to replicate this trait by artificial ion transport systems. Herein, we present an azobenzene-incorporated single-chain random heteropolymers (RHPs)-derived biomimetic K+ channel P3, which can switch between three ion transport states ("ON," "Partially OFF," and "Totally OFF") in both liposomes and cancer cells. The conformational adjustments of P3 activated by light-modulating two groups of supramolecular interactions ((1) hydrogen bonding and π-π interactions; (2) host-guest interactions) realize these switches, resembling the protein mechanisms that govern activity. Underlying molecular mechanisms are the photoisomerization of azobenzene moieties in P3 and their complexation with β-cyclodextrin (β-CD), enabling the exploit of a "one stone (azobenzene moiety), two birds (supramolecular interactions)" strategy. Mechanistic investigations demonstrate that P3-induced substantial K+ efflux (a 50% drop within just 4 min) causes endoplasmic reticulum (ER) stress, intriguing Ca2+ sparks, enhanced reactive oxygen species (ROS), and finally severe mitochondria-dependent apoptosis. This NCP-like channel (P3) is expected to provide new opportunities for a deeper understanding of the internal mechanisms of NCPs, as well as for treating cancer and other diseases.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
飘逸的烧鹅完成签到 ,获得积分10
1秒前
liyan完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
科研小陈完成签到,获得积分10
2秒前
英俊的铭应助lixiaofan采纳,获得10
2秒前
酷炫的翠阳完成签到 ,获得积分10
2秒前
懦弱的冰岚完成签到 ,获得积分10
3秒前
Daniel完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
CodeCraft应助徐老师采纳,获得10
5秒前
景平完成签到,获得积分10
6秒前
英姑应助小梦采纳,获得10
6秒前
糟糕的铁锤应助lamipas采纳,获得10
7秒前
科研通AI5应助免孑采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
果酱君完成签到,获得积分10
8秒前
Junehe发布了新的文献求助10
8秒前
111发布了新的文献求助10
8秒前
ABCDE完成签到 ,获得积分10
8秒前
meijuan1210完成签到 ,获得积分10
8秒前
酸葡萄完成签到,获得积分10
9秒前
芽芽豆发布了新的文献求助10
10秒前
领导范儿应助醉烟雨采纳,获得10
10秒前
含蓄凡柔发布了新的文献求助10
10秒前
在水一方应助huahua诀绝子采纳,获得10
11秒前
11秒前
北音完成签到,获得积分10
11秒前
搜集达人应助xjq137666采纳,获得10
11秒前
海豚完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
Renhong发布了新的文献求助20
13秒前
李爱国应助司徒骁采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
zsy发布了新的文献求助10
14秒前
laoxuesheng关注了科研通微信公众号
14秒前
糟糕的铁锤给hhan的求助进行了留言
14秒前
卡卡滴滴发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Statistical Methods for the Social Sciences, Global Edition, 6th edition 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
The Insulin Resistance Epidemic: Uncovering the Root Cause of Chronic Disease  500
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3663010
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3223738
关于积分的说明 9753126
捐赠科研通 2933645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1606294
邀请新用户注册赠送积分活动 758404
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 734792