Complejos stim1-orai1-trpc en la entrada de calcio en plaquetas humanas

Resumen

La concentración de Ca2+ libre citosólico [Ca2+]c y los cambios en dicha concentración en respuesta a agonistas fisiológicos, es uno de los mecanismos de señalización celular más importantes en la mayoría de los modelos celulares. Los agonistas incrementan la [Ca2+]c activando la liberación de Ca2+ de los depósitos intracelulares y mediante la apertura de canales de Ca2+ en la membrana plasmática. Estos incrementos en la [Ca2+]c regulan numerosas funciones fisiológicas, como la contracción muscular, el crecimiento, la diferenciación celular, la agregación plaquetaria o la exocitosis. La Entrada Capacitativa de Calcio (ECC), un proceso regulado por el estado de relleno de los depósitos intracelulares, es uno de los principales mecanismos que controla el flujo de calcio en células no excitables. Desde que la ECC fuera descrita hace dos décadas [1], los estudios se han centrado tanto en la identificación de los mecanismos que comunican los depósitos de calcio intracelular con los canales de la membrana plasmática, como en averiguar la naturaleza de estos canales regulados por los depósitos (SOC). El canal más conocido y primero en ser caracterizado es la corriente ICRAC, pero muchos otros canales SOC se han ido describiendo a lo largo del tiempo [2]. Con el descubrimiento de la superfamilia TRP en mamíferos, los estudios de las ECC se centraron en estas proteínas situadas en la membrana plasmática, como firmes candidatos para ser o formar parte del canal por el cual el Ca2+ entra en la célula en este mecanismos, [3-5]. Estos estudios pusierón de manifiesto acoplamientos funcionales entre muchos TRPCs y las isoformas del Receptor del IP3 (IP3R) [3, 6-7]. Sin embargo la reciente identificación de las proteínas STIM1 y Orai1 ha dado una nueva visión de la naturaleza y regulación de los canales SOC. De Orai1 se piensa que es la proteína implicada en la formación del poro del canal que media la corriente ICRAC [8]. El papel de Orai1 en las ICRAC se identificó mediante el mapeo génico de pacientes con el síndrome de la inmunodeficiencia combinada severa hereditaria, en los que se pierden estos canales [9-10]. Se ha demostrado que Orai1 forma canales iónicos mediante complejos multiméricos en la membrana plasmática [11]. Estos canales formados por Orai1 son regulados por el estado de relleno de los depósitos de Ca2+ mediante la participación de STIM1, un sensor de Ca2+ intraluminar en el RE, que ha sido presentado recientemente como el nexo de unión entre el RE y los canales de Ca2+ en la MP. STIM1 es una proteína que se une a Ca2+, situada principalmente en la membrana de RE, con un región transmembrana simple y un domino EF-hand en el extremo amino situado en el lumen del RE [12], que puede funcionar como un sensor de Ca2+ en el RE [13-14]. Bloqueando STIM1 con ARN de interferencia o usando anticuerpos mediante electroporación, se reduce la ECC en células HEK293, HeLa, Jurkat T y plaquetas [12-13, 15] e ICRAC en células JurkatT [13]. Para reforzar el papel de STIM1 en ECC, se hicieron pruebas donde se encontró que la mutación del dominio de unión de Ca2+ (EF-hand) producía de forma constitutiva la activación de canales SOC sin ninguna alteración en el contenido de Ca2+ de los depósitos [16]. Se ha propuesto que el dominio citoplasmático del extremo COOH de STIM1 interacciona con el extremo amino de Orai1, facilitando la interacción entre STIM1-Orai1 necesaria para la activación de los ICRAC [17]. Además se ha descrito al canal hTRPC1 como un componente esencial de los canales SOC. La formación de complejos heteroméricos del hTRPC1 con otros TRPCs conlleva a la activación de canales SOC con distintas propiedades biofísicas [18]. En plaquetas humanas, el hTRPC1 forma un complejo con el canal hTRPC6, el receptor del Inositol 3 fosfato tipo I (IP3RI), y con SERCA3, promovido por el vaciamiento de los depósitos de calcio intracelular [19]. Un estudio reciente ha demostrado en células de cultivo, que el canal hTRPC1 se asocia con STIM1 y con Orai1 formando un complejo ternario importante para la formación de los canales SOC [20]. Se ha comprobado que Orai1 media la activación de los TRPCs por STIM1 [21], sin embargo sigue sin saberse si hTRPC1 interacciona directamente con STIM1 o a través de Orai1, y, si el heterómero formado por Orai1-hTRPC1 forma un canal de Ca2+ sensible al vaciamiento de los depósitos independiente de STIM1. Referencias: Putney, J. 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