Lipidflåde

5 Plasmamembrandomæner involveret i SOCE

Lipidflådedomæner (LRD ‘ er), der er beriget med sådanne lipider, kan tjene som platforme til rekruttering og forankring af STIM1/kanalkomplekser i celleperiferien. LRD ‘ er er biokemisk forskellige plasmamembranlipiddomæner, der er beriget med kolesterol, sphingolipider, PIP2, PIP3 og vigtige calciumsignaleringsproteinkomponenter (f.eks. Cav1, EGFRs, G-proteiner, PMCA pumper, Homerog PKC). SOCE er blevet foreslået at forekomme inden for LRD ‘ er, da forstyrrelse af disse domæner dæmper SOCE. Afhængigheden af TRPC1-kanalfunktion på intakte LRD ‘ er er blevet vist i mange celletyper, såsom HSG-celler, c2c12 skeletmyoblaster, polymorfonukleære neutrofiler, endotelceller og humane blodplader (Ong & Ambudkar, 2012). Yderligere beviser for involvering af LRD i samling af funktionelle TRPC1-kanaler blev leveret af data, der demonstrerede en stigning i opdelingen af TRPC1 i lipidflåder efter stimulering af celler og Ca2 + – depletion., 2000; Pani et al., 2008). I overensstemmelse med forslaget om, at STIM1 kan forankres til plasmamembranen via interaktion med LRD ‘ er, øges partitioneringen af STIM1 til LRD under aktivering af SOCE. Endnu vigtigere opnås coimmunudfældning af TRPC1 + STIM1 i LRD, men ikke i ikke-LRD, fraktioner. Når disse domæner forstyrres, dæmpes partitionering og coimmunudfældning af TRPC1 og STIM1 såvel som SOCE. Den polybasiske hale af STIM1 indeholder en konsensussekvens, der potentielt kan formidle dens binding til PIP2 i plasmamembranen (Liou, Femas, Inoue, & Meyer, 2007). Dette er blevet bekræftet i eksperimenter, der viser, at sletning af den polybasiske hale resulterer i tab af SOCE såvel som STIM1 puncta–dannelse i er-plasmamembranen (PM) junctionelle regioner. De nøjagtige interaktioner mellem STIM1 og plasmamembranproteiner eller lipider er endnu ikke løst. Det er også uklart, om andre stilladsproteiner er involveret i at målrette STIM1-klyngerne mod specifikke plasmamembranregioner. Det er sandsynligt, at disse regioner har specifikke biokemiske, strukturelle og rumlige egenskaber, da ionkanaler og muligvis andre effektorproteiner reguleret af SOCE, såsom CaM og calcineurin, rekrutteres og reguleres inden for dette domæne. Således skal hastigheden og specificiteten af disse processer kontrolleres strengt.

Cav1, et kolesterolbindende protein, der er lokaliseret inden for og organiserer LRD, er blevet foreslået at være involveret i reguleringen af SOCE via både Orai1 og TRPC1, og at tjene som et stillads til rekruttering af forskellige proteiner til LRD ‘ er. Orai1 genbruger aktivt mellem det endosomale rum og plasmamembranen. Efter cellestimulering handles Orai1 aktivt til plasmamembranen fra de endosomale rum. Et formodet Cav1-bindingssted er til stede i N-terminalen af Orai1, og Cav1 har vist sig at spille en rolle i Endocytosen af Orai1 under meiose (Yu, Sun, & Machaca, 2010). Mens der kræves yderligere undersøgelser for at definere rollen som LRD ‘ er i modulering af Orai1-kanalfunktion, viste en række offentliggjorte undersøgelser en rolle for Cav1 i reguleringen af TRPC1 (Ong & Ambudkar, 2012; Pani & Singh, 2009). TRPC-kanaler har bevaret Cav1-bindende domæner placeret inden for N – og C-termini. Det N-terminale Cav1-bindende motiv (aa 322 og 349 i TRPC) binder sig til stilladsdomænet i Cav1 (aa 82 og 101). TRPC1 coimmunopræcipitates med Cav1 i HSG., 2000) og endotelceller i lungearterien (Kviatek et al., 2006). Endvidere tjener n-TRPC1/Cav1-interaktionen til stillads TRPC1 i plasmamembranområdet og bestemmer dens efterfølgende aktivering ved udtømning af butikken. En samordnet rolle for Cav1 og STIM1 i reguleringen af TRPC1 er blevet demonstreret. Den foreslåede reguleringsmåde for TRPC1 er, at den i hvilende celler er til stede i genanvendelse af endosomer. Cav1 interagerer med og stilladser TRPC1 vesikler nær plasmamembranen. Dette stillads repræsenterer sandsynligvis en kort tilbageholdelse af kanalen på dette sted. Herfra genbruges den enten tilbage til menneskehandlingsvejen, eller hvis butiksudtømning påbegyndes, rekrutteres kanalen til plasmamembranen, interagerer med STIM1 og aktiveres. Efter udtømning af er-Ca2 + – butikken translokeres STIM1 til periferien af cellerne, interagerer med og aktiverer Orai1, og Orai1-medieret Ca2 + – tilstrømning driver indsættelse af TRPC1 i plasmamembranen. Efter indsættelse, stim1 porte og aktiverer TRPC1. Bindingen af STIM1 til TRPC1 inducerer også dissociation af TRPC1/Cav1-kompleks (Pani et al., 2009). De nuværende data antyder, at STIM1 / TRPC1 danner et stabilt kompleks, der hjælper med at bevare aktive TRPC1-kanaler i plasmamembranen. Genopfyldning af er-Ca2 + – butikkerne fører til inaktivering af kanalen på grund af dissociationen af STIM1 fra TRPC1. På dette tidspunkt kan TRPC1 genforbinde sig med Cav1 (Pani et al., 2009) eller alternativt kan det endocytoseres via en anden rute. Flere undersøgelser er nødvendige for yderligere at afgrænse protein-protein-interaktioner involveret i udviklingen af TRPC1 gennem de forskellige trin, der er involveret i dets aktivering (menneskehandel, indsættelse i plasmamembranen, stilladser og aktivering af STIM1). Interessant nok er Homer-1 blevet rapporteret at binde TRPC1-kanalen og lette hurtig genmontering af trpc1/Homer/IP3R-komplekset efter genopfyldning af er-Ca2+ – butikkerne., 2007). Hvordan nøjagtigt Homer-1, Cav1, STIM1 og IP3R regulerer trafficking og funktion af TRPC1 i en enkelt celle er endnu ikke belyst. En anden interessant hypotese, der skal undersøges nærmere, er forslaget om, at rekruttering af Orai/TRPC/STIM1-komplekser i LRDs er påkrævet til lagerafhængig regulering, men at de samme komplekser kan fungere som receptordrevne kanaler, når de lokaliseres uden for lipidflåder (Liao et al., 2009). Således har flere proteiner evnen til kritisk at påvirke TRPC-funktioner. Om disse er allestedsnærværende i alle celletyper, eller om TRPC1–SOCE er reguleret på en cellespecifik måde, skal etableres.