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)

Il neurotrasmettitore o l’ormone si lega al recettore Recettori accoppiati a proteine G Quanto veloce? da 100 ms a 10 s Quanto lontano? probabilmente <1 mm Il neurotrasmettitore o l’ormone si lega al recettore Attiva una G proteina Effettore: canale esterno interno GTP GDP + Pi a b g b g a Risposta

Regolazione della funzione dei canali ionici canale ionico Recettore Enzima effettore 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.

La tecnica del Patch-Clamp Configurazione di whole cell-voltage-clamp elettrodo Ba

Configurazione di Whole-cell Voltage-clamp -60 +10 50 100 150 200 250 300 -1000 -800 -600 -400 -200 Corrente (pA) Tempo (ms) Agonista Agonista Contr Contr

Nel processo di modulazione è coinvolta una proteina G? 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

Che tipo di proteina G è coinvolta? Se le cellule sono trattate con tossina della pertosse (PTX) l’inibizione mediata dal recettore a 7 DT è trascurabile % inibizione PTX È coinvolta una proteina G del tipo Gi/o

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 % inibizione t2 Contr Ach t3 Contr Ach

Gli oligonucleotidi antisenso complementano sequenze specifiche degli mRNA Normale attività genica Attività genica bloccata dall’oligo

Inibizione della corrente mediata dall’attivazione del GPCR Riduzione dell’inibizione

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