Struttura e proprietà dei canali del calcio voltaggio-dipendenti
Subunità 1: 4DT→ciascuno: 6 segmenti TM + loop PSubunità Subunità 2/(Subunità
esterno
interno
GTP
GDP + Pi
Il neurotrasmettitore o l’ormone si lega al recettore
Attiva unaG proteina
Risposta
Effettore:canale
Recettori accoppiati a proteine GQuanto veloce?da 100 ms a 10 s
Quanto lontano?probabilmente <1 m
Regolazione della funzione dei canali ionici
canale
ionico
Recettore
Enzimaeffettore
2o messaggero
?
Meccanismi potenziali di modulazione di un canale ionico
Modulazione dei canali del Ca2+ di tipo N
Background:
• I canali di tipo N (e P/Q) si trovano a livello presinaptico.
• L’attivazione di questi canali causa un ingresso di calcio che porta al rilascio del neurotrasmettitore.
• Le G-proteine sono in grado di inibire questi canali mediante il legame di Gβγ al canale.
• Ciò influenza l’LTP/LTD modificando la forza della trasmissione sinaptica.
CellulaCell-
attachedpatch Whole-cell
recording
suzioneCellula
Cell-attached
patch Whole-cellrecording
suzione
La tecnica del Patch-ClampConfigurazione di whole cell-voltage-clamp
elettrodo
Ba
Ba
Ba
Ba
Ba
Ba
Ba
elettrodo
Ba
Ba
Ba
Ba
Ba
Ba
Ba
Contr
Agonista
0 50 100 150 200 250 300-1000
-800
-600
-400
-200
0
200
Cor
rent
e (
pA)
Tempo (ms)
-60
+10
-60
Configurazione di Whole-cell Voltage-clamp
ContrAgonista
L’attivazione di recettori a 7 domini transmembrana modula – inibendoli – i canali
di tipo N e P/Q
Tale inibizione è mimata anche dal GTP-S
Indipendentemente dall’attivazione del recettore
Nel processo di modulazione è coinvolta una proteina G?
Se le cellule sono trattate con tossina della pertosse (PTX)
l’inibizione mediata dal recettore a 7 DT è trascurabile
È coinvolta una proteina G del tipo Gi/o
Che tipo di proteina G è coinvolta?
% i
nib
izio
ne
PTX PTX
In cellule trattate con PTX, l’inibizione dei canali N e P/Q può essere ripristinata in seguito all’iniezione di proteine G esogene del tipo Gi/o purificate
Vr=-70 mV
Vt=+10 mV
t1
Contr
Ach
t3
Contr
Ach
t2
Contr
Ach % in
ibiz
ione
Normale attività genica
Attività genica bloccata dall’oligo
Gli oligonucleotidi antisenso complementano sequenze specifiche degli mRNA
Inib
izio
ne d
ella
cor
rent
e m
edia
ta
dall’
attiv
azio
ne d
el G
PC
R
Rid
uzio
ne
dell’
inib
izio
ne
Interazione del dimero G con la subunità a1 di un canale del calcio non-L
Modulazione inibitoria dei canali del calcio di tipo N
Lenta dissociazione