Classificazione dei canali Flashcards
Cosa significa che un canale è polimodale?
Vuol dire che può essere attivato da segnali di natura diversa
Qual è la struttura di canali del potassio voltaggio-dipendenti?
Sono tetrameri
Ogni subunità è formata da 6 passi transmembrana
il segmento S4 definisce apertura e chiusura
Possono avere subunità aggiuntive regolatorie
Quali modelli sono stati descritti per l’inattivazione dei VOC?
- Modello N: viene occluso il canale con una struttura sferica legata ad una catena. È un’inattivazione rapida
- Modello C: ci sono cambiamenti strutturali del filtro che rendono il canale non conduttivo
Quali sono le famiglie di recettori attivati da ligando?
- Cys loop receptor: sono recettori nicotinici per l’acetilcolina formati da 5 subunità (pentameri). Presentano dei loop di cisteina e ponti disolfuro nella porzione extracellulare, verso l’N-teminale.
Esempi: recettore del GABA, recettore nicotinico dell’acetilcolina - Recettori per il glutammato: sono tetrameri, ogni subunità ha 3 domini ad α eliche, inoltre presentano un segmento transmembrana che collega due delle subunità. Collaborano per la plasticità sinaptica
Esempi: recettore NMDA o AMPA - Recettori purinergici (P2X): sono trimeri, ogni subunità ha 2 α-eliche transmembrana.
Il loro ligando endogeno è l’ATP e fanno passare calcio e cloro
Quali sono le classi di canali del potassio calcio-attivati?
- Big
o Tetrameri
o Ogni subunità ha 7 α eliche
o Conduttanza molto elevata
o Hanno un dominio intracellulare che lega il calcio grazie alla calmodulina: quando il canale è legato al calcio allora diventa voltaggio-dipendente, altrimenti è ligando-dipendenze - Small
o 6 α eliche
o Non sono voltaggio dipendenti
o Si attivano in relazione a variazioni della concentrazione libera di calcio - Intermedi: si attivano in relazione all’ampiezza della corrente che fluisce lungo il canale.
Quali sono le classi di canali attivati da stimoli meccanici?
- Famiglia dei canali del sodio epiteliali (ENAC)
- Canali TRP
- TMC1, TMHS, TMIE
- Canali del potassio K2P
- Canali Piezo
Descrivi i canali del sodio epiteliali
Sono trimeri che presentano in totale 3 domini transmembrana, vengono attivati dall’acidificazione extracellulare.
Sono espressi a livello renale, nel colon e nei polmoni.
Mutazioni di questi canali causano un ingresso di sodio costante (restano sempre aperti) risultando in degenerazione dei neuroni meccano-sensibili.
Descrivi i canali Piezo
Sono molto complessi, presentano almeno 28 domini transmembrana (α eliche) con anche domini intra ed extra cellulari. Nella membrana si organizzano generando una struttura di elica a 3 pale con un poro centrale in cui passano gli ioni.
Quando arriva uno stimolo meccanico i lipidi di membrana si incurvano, le pale si raddrizzano e si ha l’apertura del canale.
Quali sono i meccanismi di gating dei canali meccano-attivati?
Canale intrinsicamente meccano-sensibile: l’attivazione dipende dallo stimolo meccano-trasmesso dal doppio strato lipidico.
Sono esempi Piezo, Trek 1, Trek 2, Traak.
Modello in relazione al citoscheletro: la meccano-sensibilità è dovuta all’interazione con elementi del citoscheletro (in particolare i microtubuli) e altre strutture proteiche della cellula.
Questo è dovuto all’interazione di ripetizioni di anchirina presenti in TRPA, TRPV, TRPC.
Canale legato alla temperatura: sono canali particolarmente sensibili alle variazioni di temperatura. Un esempio sono i canali TRP: TRPM8 è sensibile al freddo, TRPV1 invece si attiva a temperature elevate (45°).
I meccanismi con cui funzionano sono vari:
- La temperatura influenza i lipidi di membrana, il canale avverte la variazione e si apre
- La temperatura agisce su proteine citosoliche dando il via a messaggi intercellulari per l’attivazione del canale
- Attivazione temperatura-dipendente di chinasi specifiche che fosforilano la proteina variandone l’apertura
In cosa consiste la current clamp?
Si usa un elettrodo per iniettare le correnti nella cellula, l’altro per registrare le corrispondenti variazioni di potenziale.
Questa tecnica ha permesso di stabilire con precisione la durata e l’ampiezza del segnale.
Come funziona la voltage clamp?
Si registrano correnti a valore di potenziale fisso in modo da studiare le proprietà nella cellula specifica.
Una coppia di elettrodi misura la differenza di potenziale ai capi della membrana mentre un’altra coppia inietta una corrente fissa e costante nel tempo.
Mediante questa tecnica posso valutare la risposta della cellula a valori di potenziali diversi e testare bloccanti dei canali di sodio e di potassio
Quali sono degli esempi di bloccanti di canali sodio o potassio?
B- Tetradossina (TTX): è un bloccante dei canali sodio voltaggio-dipendenti, posso testare una cellula sana poi inserire il bloccante e valutare la differenza di segnale.
D- TEA: è un bloccante di canali potassio, blocco quindi la componente uscente della corrente e isolo la famiglia delle correnti di sodio.
Come sono gli elettrodi usati per la patch clamp?
Si usa un solo elettrodo su cellule di piccole dimensioni, è di circa un micron, viene appoggiato sulla membrana della cellula (non entra) e interagisce con essa dando origine ad una resistenza nell’ordine dei giga Ohm.
Quali configurazioni si possono avere per il patch clamp?
- Whole cell recording: misuro il potenziale di membrana, faccio current clamp e registro le correnti
- Outside-out patch: allontano l’elettrodo dalla cellula, si forma il ponte citoplasmatico, il filamento si rompe e le membrane si risaldano. La faccia interna della membrana è a contatto con la soluzione della pipetta in cui potrebbero esserci, ad esempio, agonisti o antagonisti.
- Inside-out patch: allontano lentamente l’elettrodo dalla cellula, si crea un piccolo ponte citoplasmatico che può formare una vescicola oppure il patch inside-out (porzione interna della membrana esposta alla soluzione extracellulare). Posso usarla per registrare le correnti di un singolo canale quando isolato dalla cellula
In cosa consistono i multi electrode arrays?
si ha una continuità di elettrodi che misurano il potenziale d’azione in ogni istante.
sono matrici di elettrodi che permettono di registrare l’attività di una popolazione di cellule piastrate.
