Lipid Raft

5 domenii de membrană plasmatică implicate în SOCE

domenii de plută lipidică (LRD) care sunt îmbogățite în astfel de lipide pot servi drept platforme pentru recrutarea și ancorarea complexelor STIM1/canal în periferia celulară. LRD-urile sunt domenii lipidice ale membranei plasmatice distincte din punct de vedere biochimic, care sunt îmbogățite în colesterol, sfingolipide, PIP2, PIP3 și componente proteice cheie de semnalizare a calciului (de exemplu, Cav1, EGFRs, proteine G, pompe PMCA, Homer și PKC). S-a propus ca SOE să apară în cadrul LRD-urilor, deoarece perturbarea acestor domenii atenuează SOE. Dependența funcției canalului TRPC1 de LRD-urile intacte a fost demonstrată în multe tipuri de celule, cum ar fi celulele HSG, mioblastele scheletice c2c12, neutrofilele polimorfonucleare, celulele endoteliale și trombocitele umane (Ong & Ambudkar, 2012). Dovezi suplimentare pentru implicarea LRD în asamblarea canalelor trpc1 funcționale au fost furnizate de date care demonstrează o creștere a partiționării TRPC1 în plute lipidice după stimularea celulelor și epuizarea depozitului de Ca2 + (Lockwich și colab., 2000; Pani și colab., 2008). În concordanță cu sugestia că STIM1 poate fi ancorat la membrana plasmatică prin interacțiunea cu LRD, partiționarea STIM1 în LRD este crescută în timpul activării SOE. Mai important, coimunoprecipitarea TRPC1 + STIM1 se realizează în LRD, dar nu în fracții non-LRD. Când aceste domenii sunt perturbate, partiționarea și coimunoprecipitarea TRPC1 și STIM1, precum și SOCE, sunt atenuate. Coada polibazică a STIM1 conține o secvență de consens care poate Media legarea sa de PIP2 în membrana plasmatică (Liou, Fivaz, Inoue, & Meyer, 2007). Acest lucru a fost confirmat în experimente care arată că ștergerea cozii polibazice are ca rezultat pierderea SOCE, precum și formarea puncta STIM1 în regiunile joncționale ale membranei er–plasmatice (PM). Interacțiunile exacte dintre STIM1 și proteinele sau lipidele membranei plasmatice nu au fost încă rezolvate. De asemenea, nu este clar dacă alte proteine de schele sunt implicate în direcționarea clusterelor STIM1 către regiuni specifice ale membranei plasmatice. Este probabil ca aceste regiuni să aibă caracteristici biochimice, structurale și spațiale specifice, deoarece canalele ionice și, eventual, alte proteine efectoare reglementate de SOCE, cum ar fi CaM și calcineurină, sunt recrutați și reglementați în acest domeniu. Astfel, rata și specificitatea acestor procese trebuie să fie strict controlate.

Cav1, o proteină de legare a colesterolului care este localizată în interiorul și organizează LRD, a fost propusă să fie implicată în reglarea SOE atât prin Orai1, cât și prin TRPC1 și să servească drept schelă pentru recrutarea diferitelor proteine în LRD. În ovocitele Xenopus, Orai1 reciclează activ între compartimentul endozomal și membrana plasmatică. După stimularea celulară, Orai1 este traficat activ în membrana plasmatică din compartimentele endozomale. S-a demonstrat că un situs de legare Cav1 este prezent în n-terminalul Orai1 și Cav1 joacă un rol în endocitoza Orai1 în timpul meiozei (Yu, Sun, & Machaca, 2010). În timp ce sunt necesare studii suplimentare pentru a defini rolul LRD-urilor în modularea funcției canalului Orai1, o serie de studii publicate au demonstrat un rol pentru Cav1 în reglarea TRPC1 (Ong & Ambudkar, 2012; Pani & Singh, 2009). Canalele TRPC au conservat domenii de legare Cav1 situate în terminalele N și C. Motivul de legare N-terminal Cav1 (aa 322 și 349 din TRPC) se leagă de domeniul schelei din Cav1 (aa 82 și 101). TRPC1 coimmunoprecipitează cu Cav1 în HSG (Lockwich și colab., 2000) și celulele endoteliale ale arterei pulmonare (Kwiatek și colab., 2006). Mai mult, interacțiunea N-TRPC1/Cav1 servește la Schela TRPC1 în regiunea membranei plasmatice și determină activarea ulterioară a acesteia prin epuizarea depozitului. A fost demonstrat un rol concertat pentru Cav1 și STIM1 în reglarea TRPC1. Modul sugerat de reglare pentru TRPC1 este că în celulele de repaus este prezent în reciclarea endozomilor. Cav1 interacționează cu și schele veziculele TRPC1 în apropierea membranei plasmatice. Această schelă reprezintă probabil o scurtă reținere a canalului în această locație. De aici, fie se reciclează înapoi în calea traficului, fie dacă este inițiată epuizarea magazinului, canalul este recrutat către membrana plasmatică, interacționează cu STIM1 și este activat. După epuizarea depozitului ER-Ca2+, STIM1 se translocă la periferia celulelor, interacționează și activează Orai1, iar influxul Ca2 + mediat de Orai1 determină introducerea TRPC1 în membrana plasmatică. După inserare, STIM1 declanșează și activează TRPC1. Legarea STIM1 la TRPC1 induce, de asemenea, disocierea complexului TRPC1/Cav1 (Pani și colab., 2009). Datele actuale sugerează că STIM1 / TRPC1 formează un complex stabil care ajută la păstrarea canalelor trpc1 active în membrana plasmatică. Reumplerea depozitelor ER-Ca2 + duce la inactivarea canalului, datorită disocierii STIM1 de TRPC1. În acest moment, TRPC1 se poate reasocia cu Cav1 (Pani și colab., 2009) sau, alternativ, poate fi endocitozat pe o altă cale. Sunt necesare mai multe studii pentru a delimita în continuare interacțiunile proteine–proteine implicate în progresul TRPC1 prin diferitele etape implicate în activarea acestuia (trafic, inserție în membrana plasmatică, schele și activare de către STIM1). Interesant este că Homer-1 a fost raportat că leagă canalul TRPC1 și facilitează reasamblarea rapidă a complexului TRPC1/Homer/IP3R, în urma reumplerii magazinelor ER-Ca2+ (Worley și colab., 2007). Modul în care Homer-1, Cav1, STIM1 și IP3R reglementează traficul și funcția TRPC1 într-o singură celulă nu a fost încă elucidat. O altă ipoteză interesantă care trebuie examinată în continuare este propunerea că recrutarea complexelor Orai/TRPC / STIM1 în LRDs este necesară pentru reglarea dependentă de magazin, dar că aceleași complexe pot funcționa ca canale operate de receptori atunci când sunt localizate în afara plutelor lipidice (Liao și colab., 2009). Astfel, mai multe proteine au capacitatea de a afecta critic funcțiile TRPC. Trebuie stabilit dacă acestea sunt omniprezente în toate tipurile de celule sau dacă TRPC1–SOE este reglementat într-un mod specific celulei.