Struttura e proprietà dei canali del calcio voltaggio-dipendenti Subunità a1: 4DT→ciascuno: 6 segmenti TM + loop P Subunità b Subunità a2/d (Subunità g) Recettori accoppiati a proteine G Il neurotrasmettitore o l’ormone si lega al recettore Quanto veloce? da 100 ms a 10 s Quanto lontano? probabilmente <1 mm Attiva una G proteina Effettore: canale esterno interno b g a a GDP + Pi Risposta GTP b g Regolazione della funzione dei canali ionici Meccanismi potenziali di modulazione di un canale ionico Enzima effettore 2o messaggero Recettore ? 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. La tecnica del Patch-Clamp Configurazione di whole cell-voltage-clamp elettrodo suzione Cellula Cellattached patch Whole-cell recording Configurazione di Whole-cell Voltage-clamp +10 -60 -60 200 Corrente (pA) 0 -200 Agonista Contr Agonista -400 Contr -600 -800 -1000 0 50 100 150 200 Tempo (ms) 250 300 L’attivazione di recettori a 7 domini transmembrana modula – inibendoli – i canali di tipo N e P/Q Nel processo di modulazione è coinvolta una proteina G? Tale inibizione è mimata anche dal GTP-gS Indipendentemente dall’attivazione del recettore 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 % inibizione Che tipo di proteina G è coinvolta? 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 Vt=+10 mV Vr=-70 mV Ach Contr t2 Ach Contr t3 Ach Contr % inibizione t1 Gli oligonucleotidi antisenso complementano sequenze specifiche degli mRNA Normale attività genica Attività genica bloccata dall’oligo Riduzione dell’inibizione Inibizione della corrente mediata dall’attivazione del GPCR Interazione del dimero Gbg con la subunità a1 di un canale del calcio non-L Modulazione inibitoria dei canali del calcio di tipo N Lenta dissociazione