Najvýznamnejší výsledok ÚMFG SAV r. 2015 v oblasti základného výskumu

19. november 2015
VR ÚMFG SAV vyhodnotila ako najvýznamnejší výsledok v oblasti základného výskumu prácu autorov M. Karmažínová, K. Jašková, P. Griač, E. Perez-Reyes, Ľ. Lacinová:

“Vrátkovanie T-typu vápnikových kanálov je určované napäťovým senzorom v doméne I”

Nízkonapäťové vápnikové kanály T-typu, označované aj ako CaV3.n, sa vyznačujú nízkym napäťovým prahom aktivácie (okolo -60 mV), ktorý im umožňuje podieľať sa na iniciovaní akčného potenciálu. Nie je jasné, prečo sa môžu aktivovať oveľa ľahšie, ako vysokonapäťové vápnikové kanály (VNVK). Otvoreniu póru kanálu, ktoré umožňuje tok iónového prúdu, predchádza aktivácia napäťového senzora, ktorú možno merať ako tzv. vrátkovací prúd. V štruktúre napäťovo závislých vápnikových kanálov sú štyri nezávislé napäťové senzory v štyroch doménach kanálu. Podľa klasického modelu otvorenie póru kanála nasleduje po aktivácii všetkých štyroch napäťových senzorov. Ukázali sme, že na rozdiel od VNVK napäťová závislosť amplitúdy vrátkovacieho prúdu nepredchádza napäťovú závislosť iónového prúdu, ale pretína sa s ňou. Znamená to, že na aktiváciu CaV3.n kanálov nie je potrebná aktivácia všetkých štyroch napäťových senzorov. Na základe našich výsledkov sme navrhli hypotézu, že rozhodujúcim krokom pri aktivácii kanálov T-typu je aktivácia napäťového senzora v prvej doméne kanála. Od VNVK sa líšia aj vyššou efektivitou väzby medzi aktiváciou napäťového senzora a otvorením vodivého póru kanála.

Schématické znázornenie štruktúry CaV3.n kanála. Zelené valce predstavujú α-helixy vodivého póru, oranžové valce sú kladne nabité S4 segmenty, pohyb ktorých (krok 1) zodpovedá aktivácii napäťového senzora a vytvára vrátkovací prúd IG. Krok 2 reprezentuje následné otvorenie vodivého póru cez ktorý tečie iónový prúd ICa.

Projekt: VEGA 2/0044/13

Publikácia: KARMAŽÍNOVÁ, MáriaJAŠKOVÁ, Katarína – GRIAČ, Peter – PEREZ-REYES, Edward – LACINOVÁ, Ľubica. Contrasting the roles of the I-II loop gating brake in CaV3.1 and CaV3.3 calcium channels. In Pflugers Archiv-European Journal of Physiology, 2015, vol. 467, no. 12, p. 2519–2527. (4.101 – IF2014). ISSN 0031-6768.