Modulación de los sensores de voltaje del canal de potasio activado por calcio (BK) mediada por sub unidades beta

Abstract

Los canales de potasio activados por voltaje y Ca2+ de alta conductancia (BK) son tetrámeros compuestos por cuatro subunidades (α). Cada subunidad α contiene siete segmentos transmembranales (S0-S6) y al menos tres módulos funcionales separados: (i) el dominio del poro; (ii) el dominio sensor de voltaje (VSD); y (iii) el sensor de calcio. Los canales BK se pueden activar de forma independiente por despolarización de la membrana o por un aumento del Ca2+ intracelular. La subunidad α puede formar complejos con subunidades moduladoras β. En particular, la presencia de la subunidad β1 modula varios aspectos de la actividad del canal, incluyendo la sensibilidad aparente a [Ca+2], la velocidad de activación y desactivación. En esta tesis, a través de mediciones de las corrientes de compuerta y utilizando parches gigante de membrana de ovocitos de Xenopus en configuración parche escindido “inside-out”, se exploró el efecto de subunidades β sobre el dominio sensor de voltaje del canal BK. Cuando comparamos corrientes de compuerta de canales (α)BK con canales (α/β1)BK, se aprecia un desplazamiento de -70 mV hacia la izquierda de la curva carga de compuerta vs. voltaje (Q(V)) en estos últimos. Un cambio apreciable hacia la izquierda de la curva Q(V) (-40 mV), se encontró también en canales (α/β2IR)BK. En los canales (α/β3b)BK y (α/β4)BK no se observaron cambios significativos en la curva Q(V), comparado con canales formados por la subunidad α sola. Para identificar los determinantes moleculares de la subunidad β que participan en la modulación el sensor de voltaje de la subunidad α, construimos quimeras en que se intercambiaron los segmentos transmembranales, los terminales NH2-y COOH, y el lazo extracelular entre las subunidades β1-β2 y β1-β3b. Nuestros resultados muestran que β1 y β2IR estabilizan la configuración activada del sensor de potencial y que sus dominios citoplasmáticos y el lazo extracelular de la subunidad β son necesarios para provocar dicho efecto.