CANALES IÓNICOS 5ª CLASE UAM CUAJIMALPA CANALES DE CLORO

Transcripción

1 CANALES IÓNICOS 5ª CLASE UAM CUAJIMALPA CANALES DE CLORO

2 Permeables a muchos aniones pequeños (Br-, I-, NO3-, HCO3-) Ayudan a repolarizar una célula despolarizada CANALES DE CLORO El transporte de Cl- a través de membrana está involucrado en: regulación del volumen celular Transporte de fluído transepitelial Contracción muscular y neuroexcitación CLORO: El anión mas abundante fisiológicamente

3 Canales CFTR (Reguladores de Conductancia Transmembrana de Fibrosis Quística). Activados por fosforilación dependiente de AMPc Canales de Clactivados por voltaje (CIC) CLASIFICACIÓN CANALES DE CLORO Canales de Clactivados por Ca++ (CaCC) Canales de Clactivados por ligando (GABA y glicina) Canales de Clregulados por volumen Se pueden clasificar de acuerdo a sus propiedades biofísicas y farmacológicas

4 CFTR 12 segmentos transmembranales (M1 a M12) 2 Dominios de unión a Nucleótido (NBD1 y NBD2) Una región regulatoria R con sitios de fosforilación

5 CaCC PRESENTES EN LA MAYORÍA DE LOS TIPOS CELULARES EUCARIONTES IMPLICADOS EN DIVERSAS FUNCIONES: TRANSDUCCIÓN OLFATORIA EXCITABILIDAD NEURONAL Y CARDÍACA CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO LISO SECRECIÓN EPITELIAL DE CLORO CANALES DE CLORO DEPENDIENTES DE CALCIO Se encuentran en epitelios secretorios, neuronas, músculo, y otros tipos celulares, incluyendo en plantas y algas. (Hille B (2001). Ion Channels of excitable membranes)

6 CaCC BESTROFINAS: No se conoce bien su topología Pero se cree que la apertura del canal está regulada por unión directa de Ca++ a la región citosólica del canal Nature (2014). 516: doi: /nature13913 CANALES DE CLORO DEPENDIENTES DE CALCIO Hay 2 familias: BESTROFINAS y CANALES TMEM16A (Anoctamina)

7 CaCC TMEM16A (anoctamina-1) CANALES DE CLORO DEPENDIENTES DE CALCIO Hay 2 familias: BESTROFINAS y CANALES TMEM16A (Anoctamina)

8 CaCC

9 CIC CIC 1 CANALES DE DOBLE PORO ACTIVADOS POR DESPOLARIZA- CIÓN CIC 2 CANALES DE RECTIFICACIÓN HACIA ADENTRO ACTIVADOS POR HIPERPOLARIZACIÓN E HINCHAMIENTO CELULAR CIC 3 CANALES ACTIVADOS POR DESPOLARIZACIÓN CIC 4 y 5 RECTIFICACIÓN HACIA AFUERA. NO SE SABE PORQUE SE ACTIVAN. INTERCAMBIADORES H+/Cl-? CIC-Ka y CIC-Kb DEBIL DEPENDENCIA DE VOLTAJE. MODERADA RECTIFICACIÓN HACIA AFUERA Curr Opinion in Neurobiology 2005, 15: CIC 7 INTERCAMBIADOR H+/Cl- CIC 6 CANAL 0 INTERCAMBIADOR? CANALES DE CLORO ACTIVADOS POR VOLTAJE Expresados ampliamente en procariontes y eucariontes Hay 9 familias en mamíferos

10 CIC CIC 1 CANALES CONDUCCIÓN DE DOBLE DEL Cl- PORO EN ACTIVADOS MÚSCULO ESQUELÉTICO. POR DESPOLARIZA DESPUÉS DE 1 CIÓN REPOLARIZACIÓN POTENCIAL DE ACCIÓN CIC 2 CANALES DE RECTIFICACIÓN CIC 2 HACIA HOMEOSTASIS ADENTRO ACTIVADOS DEL Cl- EN NEURONAS. POR HIPERPOLARIZACIÓN REGULACIÓN DEL VOLUMEN E HINCHAMIENTO CELULAR CELULAR CIC CIC 33 ACIDIFICACIÓN CANALES DE ACTIVADOS VESÍCULAS POR DESPOLARIZACIÓN CIC CIC 44 y y 55 SINÁPTICAS Y RECTIFICACIÓN CANALES DE HACIA Cl- ENDOSOMALES AFUERA. INTRACELULARES NO SE SABE PORQUE FACILITANDO SE ACTIVAN. INTERCAMBIADORES ACIDIFICACIÓN DE VESÍCULAS H+/Cl-? SINÁPTICAS Y ENDOSOMALES CIC-Ka y CIC-Kb CIC-Ka DEBIL y CIC-Kb TRANSPORTE DEPENDENCIA DE DE VOLTAJE. Cl- TRANSEPITELIAL MODERADA RECTIFICACIÓN EN TÚBULOS RENALES HACIA AFUERA Y OÍDO INTERNO Curr Opinion in Neurobiology 2005, 15: CIC 7 ACIDIFICACIÓN CIC 7 DE INTERCAMBIADOR LA LAGUNA DE REABSORCIÓN H+/Cl- EN OSTEOBLASTOS. ACIDIFICACIÓN LISOSOMAL CIC 6 CANAL CIC 6 0 INTERCAMBIADOR? ACIDIFICACIÓN ENDOSOMAL? FUNCIONES

11 CIC Existe un residuo de glutamato altamente conservado en 1 de los segmentos transmembranales, cuyo carboxilo parece moverse adentro y afuera de la vía del poro para el rápido cierre del canal Motivos importantes para la Interacción proteína-proteína y la actividad del canal 18 SEGMENTOS, 8 DE LOS CUALES NO TRANSMEMBRANALES FORMAN DIMEROS CON 2 POROS

12 ACTIVADOS POR LIGANDO RECEPTOR GABA Activado por GABA Transmisión sináptica inhibitoria en cerebro Transmisión sináptica inhibitoria en cordón espinal RECEPTOR GLICINA Activados por Glicina, b- alanina y taurina

13 ACTIVADOS POR LIGANDO RECEPTORES PENTAMÉRICOS DE 5 SUBUNIDADES: Receptor GABA A (2 a, 2 b, 1 g), Receptor GLICINA (2 a, 3 b) Cada subunidad tiene 4 segmentos transmembranales El extremo N de las subunidades a y b forman el sitio de unión al ligando

14 ACTIVADOS POR LIGANDO Inhibitorios en el Sistema Nervioso (excepto en embriones) La apertura de canales de Cl- (activados por GABA o Glicina) en la membrana post-sináptica provoca la entrada de Cl- y una HIPERPOLARIZACIÓN SINAPSIS QUÍMICA RÁPIDA: Sinapsis donde el neurotransmisor liberado puede abrir un canal activado por ligando dentro de los 5 ms de unión al receptor. SINAPSIS QUÍMICA LENTA: Mediada por segundos mensajeros, con latencias > 10 ms (Hille B (2001). Ion Channels of excitable membranes)

15 HOLA HOLA HOLALALA LA HIPERPOLARIZACIÓN SINAPSIS QUÍMICA RÁPIDA: Sinapsis donde el neurotransmisor liberado puede abrir un canal activado por ligando RECEPTORES dentro de los 5 ms de unión GABA al receptor. A y GLICINA SINAPSIS QUÍMICA LENTA: Mediada por segundos mensajeros, RECEPTORES con latencias GABA B > 10 ms (Hille B (2001). Ion Channels of excitable membranes)

16 ACTIVADOS POR VOLUMEN Cuando las células se exponen a un medio extracelular hipotónico, ganan volumen por la entrada de agua H 2 O Medio isotónico Medio hipotónico Se ha reportado que canales de Clsensibles a volumen están involucrados en la disminución de volumen celular en procesos apoptóticos H 2 O Activación de canales de Cl- Salida de Cl- Salida de agua Recuperación del volumen celular normal