Bases estructurales del acoplamiento funcional entre el dominio unidor de agonista y el poro iónico en receptores pentaméricos

BARTOS M; AGOTEGARAY M; CORRADI J; SINE SM; BOUZAT C

Los Cocos, Córdoba

Congreso; XXI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Investigación de Neurociencias (SAN); 2006

Sociedad Argentina de Investigación de Neurociencias (SAN)

Los receptores pentámericos de la familia de canales iónicos activados por ligandos, tales como el receptor nicotínico (AChR), de serotonina (5HT3), de GABA y de glicina, median respuestas rápidas en el sistema nervioso. La unión del neurotransmisor al dominio extracelular favorece la apertura del poro iónico. Recientemente hemos demostrado que la interfase entre el dominio extracelular y el transmembranal actúa como una región de acoplamiento funcional entre la unión del agonista y la activación del canal. Con el fin de determinar las bases estructurales de este acoplamiento utilizamos la quimera alpha7-5HT3A como modelo de receptor. Dado que esta quimera posee la secuencia del receptor alpha7 en el dominio extracelular y del 5HT3A en el transmembranal la interfase entre ambos dominios no es estructuralmente compatible. Nuestra hipótesis fue que la modificación de esta región resultaría en un incremento de la eficacia del gatillado del canal. Construimos una nueva quimera reemplazando las secuencias de tres zonas del dominio extracelular, que podrían contactar el dominio transmembranal, por las correspondientes al receptor de 5HT3A. La evaluación de la funcionalidad de este nuevo receptor reveló que los episodios de apertura son significativamente más prolongados, la duración del canal abierto aumenta casi 10 veces, y la constante de disociación aparente disminuye más de 100 veces, con respecto a la quimera alpha7-5HT3A. Estos resultados demuestran un aumento significativo de la eficacia de activación. Realizamos también la quimera reversa, en la que el segmento M2-M3 del dominio transmembranal de 5HT3A se reemplazó por el correspondiente a alpha7. La eficacia de activación de esta quimera aumenta significativamente respecto al control, observándose duraciones de apertura 10 veces más prolongadas. Demostramos la importancia de compatibilidad estructural entre tres zonas del dominio extracelular y una del transmembranal para la activación de receptores pentaméricos activados por ligandos.