Estructura y función de los conductos de sodio regulados por voltaje. A. Representación bidimensional de las subunidades α (centro), β1 (izquierda) y β2.

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1 Estructura y función de los conductos de sodio regulados por voltaje. A. Representación bidimensional de las subunidades α (centro), β1 (izquierda) y β2 (derecha) de un conducto de sodio regulado por voltaje del encéfalo de mamíferos. Las cadenas de polipéptidos están representadas por líneas continuas cuya longitud es aproximadamente proporcional a la real de cada segmento de la proteína del conducto. Los cilindros representan regiones de hélices α transmembrana. La letra Ψ señala sitios de glucosilación del nitrógeno (N) demostrado. Obsérvese la estructura repetida de los cuatro dominios homólogos (I a IV) de la subunidad α. “Captación” de voltaje. Los segmentos transmembrana S4 en cada dominio homólogo de la subunidad α actúan como sensores (captadores) de voltaje. (+) Representa los residuos aminoácidos con carga positiva cada tercera posición en el interior de dicho segmento. El campo eléctrico (con carga negativa interna) ejerce una fuerza en dichos residuos cargados, y los arrastra a la cara intracelular de la membrana; la despolarización les permite desplazarse hacia fuera. Poros. Los segmentos transmembrana S5 y S6 y el circuito corto propio de la membrana entre ellos (circuito P) forman las paredes del poro en el centro de un conjunto cuadrado aproximadamente simétrico de los cuatro dominios homólogos (véase el panel B). Los residuos aminoácidos indicados por los círculos en el circuito P son de máxima importancia para la conductancia y la selectividad iónica del conducto de sodio y su capacidad de ligarse a las toxinas extracelulares que bloquean el poro, tetrodotoxina y saxitoxina. Inactivación. El circuito intracelular corto que conecta los dominios homólogos III y IV constituye una “compuerta” de inactivación del conducto de sodio. Se piensa que se pliega dentro de la boca intracelular del poro y la ocluye en términos de milisegundos después que se abre el conducto. Tres residuos hidrófobos (isoleucina-fenilalanina-metionina; IFM) en la posición señalada con la letra h al parecer constituyen una partícula inactivante que penetra en la boca intracelular del poro y se fijan en ese sitio a un receptor de inactivación de la compuerta. Regulación. La abertura y el cierre del conducto de sodio pueden ser regulados por la fosforilación de proteínas. La fosforilación de la compuerta de inactivación entre los dominios homólogos III y IV por la PKC lentifica la inactivación. La fosforilación de los sitios en el circuito intracelular entre los dominios homólogos I y II por la PCK o PKA disminuye la activación del conducto de sodio. (Adaptada de Catterall, 2000, con autorización. Derechos reservados © Elsevier.) B. Se señalan los cuatro dominios homólogos de la subunidad α del conducto de sodio en la forma de un conjunto de cuadrados como se les observaría en la membrana. Se ha hecho un esquema de la sucesión de los cambios conformacionales por los que pasa el conducto de sodio durante activación e inactivación. Con la despolarización, cada uno de los cuatro dominios homólogos de manera seriada presenta un cambio conformacional hasta un estado activado. Después de activarse los cuatro dominios se abrirá el conducto de sodio. En términos de milisegundos después de la abertura, la compuerta de inactivación entre los dominios III y IV se cierra sobre la boca intracelular del conducto y la ocluye y así evita la nueva conductancia de iones. (Catterall, 2000.) De: Anestésicos locales, Goodman & Gilman: Las bases farmacológicas de la terapéutica, 12e Citación: Brunton LL, Chabner BA, Knollmann BC. Goodman & Gilman: Las bases farmacológicas de la terapéutica, 12e; 2016 En: Recuperado: October 03, 2017 Copyright © 2017 McGraw-Hill Education. All rights reserved