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El control de las oscilaciones del calcio mediante la fosforilación de los receptores metabotrópicos de glutamato
S Kawabata1, R Tsutsumi, A Kohara
1Neuroscience & Gastrointestinal Research Laboratory, Institute for Drug Discovery Research, Yamanouchi Pharmaceutical Co. Ltd, Ibaraki, Japan.
Nature
|September 5, 1996
Resumen
Los subtipos de receptor de glutamato mGluR1 y mGluR5 controlan la liberación de calcio (Ca2+). Una diferencia de un solo aminoácido dicta si la liberación de Ca2+ es un solo pico u oscilante, con fosforilación PKC de mGluR5 generando oscilaciones.
Área de la Ciencia:
- La neurociencia es la neurociencia.
- La señalización celular.
- Biología Molecular Biología Molecular
Sus antecedentes:
- Los receptores metabotrópicos de glutamato (mGluR) son receptores acoplados a la proteína G que participan en la señalización neuronal.
- La estimulación de mGluR1 y mGluR5 desencadena la liberación de calcio intracelular (Ca2+) a través de la vía del trisfosfato de inositol (InsP3).
- Los mecanismos precisos que rigen los distintos patrones de señalización de Ca2+ (por ejemplo, las oscilaciones) siguen siendo incompletamente entendidos.
Objetivo del estudio:
- Investigar las bases moleculares de los diferentes patrones de movilización intracelular de Ca2+ inducidos por mGluR1 y mGluR5.5.
- Para identificar los residuos específicos de aminoácidos y las modificaciones post-traduccionales responsables de las oscilaciones de Ca2+.
- Para aclarar el papel de la proteína quinasa C (PKC) en la regulación de la señalización de Ca2+ a través de mGluR5.5.
Principales métodos:
- Transfección de células con las construcciones mGluR1alpha y mGluR5a.
- Medición de los niveles intracelulares de Ca2+ después de la estimulación del glutamato.
- Inhibición farmacológica y mapeo de péptidos para evaluar la actividad de la proteína quinasa C (PKC) y los sitios de fosforilación.
Principales resultados:
- El glutamato indujo la movilización de Ca2+ de un solo pico en células transfectadas con mGluR1alpha.
- El glutamato provocó oscilaciones de Ca2+ en las células transfectadas con mGluR5a.
- Una diferencia de un solo aminoácido (aspartato en mGluR1alpha frente a treonina en mGluR5a) dentro de los dominios de interacción con la proteína G determinó el patrón de respuesta.
- La fosforilación por PKC de la treonina en la posición 840 en mGluR5a fue esencial para generar oscilaciones de Ca2+.
Conclusiones:
- La identidad de un solo residuo de aminoácido dentro del dominio de interacción con la proteína G dicta la dinámica de señalización de Ca2+ en mGluR1 y mGluR5.
- La fosforilación mediada por PKC de mGluR5 es un mecanismo crítico para generar señales de Ca2+ intracelulares oscilatorias.
- Este estudio proporciona la primera evidencia que vincula la fosforilación por PKC de los receptores acoplados a proteínas G con la generación de oscilaciones de Ca2+.