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
