Lipid flotte

5 plasmamembran domäner involverade i SOCE

Lipid flotte domäner (LRDs) som är berikade i sådana lipider kan fungera som plattformar för rekrytering och förankring STIM1/kanal komplex i cellens periferi. LRD är biokemiskt distinkta plasmamembranlipiddomäner som berikas i kolesterol, sfingolipider, PIP2, PIP3 och viktiga kalciumsignalerande proteinkomponenter (t.ex. Cav1, EGFR, g-proteiner, pmca-pumpar, Homer och PKC). SOCE har föreslagits att inträffa inom LRDs, eftersom störningar av dessa domäner dämpar SOCE. Beroendet av TRPC1-kanalfunktionen på intakta LRD har visats i många celltyper, såsom HSG-celler, c2c12 skelettmyoblaster, polymorfonukleära neutrofiler, endotelceller och humana blodplättar (Ong & Ambudkar, 2012). Ytterligare bevis för involvering av LRD i montering av funktionella TRPC1-kanaler tillhandahölls av data som demonstrerade en ökning av partitioneringen av TRPC1 i lipidflottar efter stimulering av celler och Ca2 + butiksutarmning (Lockwich et al., 2000; Pani et al., 2008). I överensstämmelse med förslaget att STIM1 kan förankras i plasmamembranet via interaktion med LRD, partitionering av STIM1 i LRD ökas under aktivering av SOCE. Ännu viktigare är att koimmunoprecipitation av TRPC1 + STIM1 uppnås i LRD, men inte I icke-LRD, fraktioner. När dessa domäner störs, partitionering och coimmunoprecipitation av TRPC1 och STIM1, såväl som SOCE, dämpas. Den polybasiska svansen av STIM1 innehåller en konsensussekvens som potentiellt kan förmedla dess bindning till PIP2 i plasmamembranet (Liou, Fivaz, Inoue, & Meyer, 2007). Detta har bekräftats i experiment som visar att radering av den polybasiska svansen resulterar i förlust av SOCE såväl som STIM1 puncta–bildning i er-plasmamembranet (PM) korsningsregioner. De exakta interaktionerna mellan STIM1 och plasmamembranproteiner eller lipider har ännu inte lösts. Det är också oklart om andra byggnadsställningar proteiner är involverade i att rikta STIM1 kluster till specifika plasmamembran regioner. Det är troligt att dessa regioner har specifika biokemiska, strukturella och rumsliga egenskaper eftersom jonkanaler och eventuellt andra effektorproteiner som regleras av SOCE, såsom CaM och kalcineurin, rekryteras och regleras inom denna domän. Således måste hastigheten och specificiteten hos dessa processer kontrolleras strikt.

Cav1, ett kolesterolbindande protein som är lokaliserat inom och organiserar LRD, har föreslagits vara involverat i reglering av SOCE via både Orai1 och TRPC1, och att fungera som en byggnadsställning för rekrytering av olika proteiner till LRD. I Xenopus-oocyter återvinns Orai1 aktivt mellan endosomalfacket och plasmamembranet. Efter cellstimulering handlas Orai1 aktivt till plasmamembranet från de endosomala facken. En förmodad Cav1-bindande plats är närvarande i n-änden av Orai1 och Cav1 har visat sig spela en roll i endocytos av Orai1 under meios (Yu, Sun, & Machaca, 2010). Medan ytterligare studier krävs för att definiera lrds roll vid modulering av Orai1-kanalfunktion, visade ett antal publicerade studier en roll för Cav1 i regleringen av TRPC1 (Ong & Ambudkar, 2012; Pani & Singh, 2009). TRPC-kanaler har bevarat Cav1-bindande domäner belägna inom N-och C-termini. Det N-terminala Cav1-bindande motivet (aa 322 och 349 av TRPC) binder till ställningsdomänen i Cav1 (aa 82 och 101). TRPC1 coimmunoprecipitates med Cav1 i HSG (Lockwich et al., 2000) och lungartärendotelceller (Kwiatek et al., 2006). Vidare tjänar n-TRPC1/Cav1-interaktionen till att ställa TRPC1 i plasmamembranområdet och bestämmer dess efterföljande aktivering genom butiksutarmning. En samordnad roll för Cav1 och STIM1 i regleringen av TRPC1 har visats. Det föreslagna regleringssättet för TRPC1 är att det i vilande celler är närvarande i återvinning av endosomer. Cav1 interagerar med och ställningar TRPC1 vesiklar nära plasmamembranet. Denna byggnadsställning representerar sannolikt en kort retention av kanalen på denna plats. Härifrån återvinns det antingen tillbaka till trafficking-vägen eller om butiksutarmning initieras rekryteras kanalen till plasmamembranet, interagerar med STIM1 och aktiveras. Efter er-Ca2 + lagra utarmning, STIM1 translokerar till periferin av cellerna, interagerar med och aktiverar Orai1, och Orai1-medierad Ca2 + tillströmning Driver insättning av TRPC1 i plasmamembranet. Efter insättning, STIM1 grindar och aktiverar TRPC1. Bindningen av STIM1 till TRPC1 inducerar också dissociation av TRPC1 / Cav1-komplex (Pani et al., 2009). Föreliggande data tyder på att STIM1 / TRPC1 bildar ett stabilt komplex som hjälper till att behålla aktiva TRPC1-kanaler i plasmamembranet. Påfyllning av er-Ca2 + – butikerna leder till inaktivering av kanalen på grund av dissociationen av STIM1 från TRPC1. Vid denna tidpunkt kan TRPC1 återförenas med Cav1 (Pani et al., 2009) eller alternativt kan den endocytoseras via en annan väg. Fler studier krävs för att ytterligare avgränsa protein-proteininteraktioner som är involverade i utvecklingen av TRPC1 genom de olika stegen som är involverade i dess aktivering (handel, införande i plasmamembranet, byggnadsställningar och aktivering av STIM1). Intressant nog har Homer-1 rapporterats binda TRPC1-kanalen och underlätta snabb återmontering av TRPC1/Homer/IP3R-komplexet efter påfyllning av er-Ca2+ – butikerna (Worley et al., 2007). Hur exakt Homer-1, Cav1, STIM1 och IP3R reglerar trafficking och funktion av TRPC1 i en enda cell har ännu inte klargjorts. En annan intressant hypotes som behöver undersökas ytterligare är förslaget att rekrytering av Orai/TRPC/STIM1-komplex till LRDs krävs för butiksberoende reglering men att samma komplex kan fungera som receptorstyrda kanaler när lokaliserade utanför lipidflottar (Liao et al., 2009). Således har flera proteiner kapacitet att kritiskt påverka TRPC-funktioner. Huruvida dessa är allestädes närvarande i alla celltyper eller om TRPC1–SOCE regleras på ett cellspecifikt sätt måste fastställas.