The complex role of store operated calcium entry pathways and related proteins in the function of cardiac, skeletal and vascular smooth muscle cells

Abstract

Las células cardíacas, esqueléticas y del músculo liso compartían la característica común de la contracción en respuesta a diferentes estímulos. La contracción del músculo inducida por el agonista se desencadena por un aumento de la concentración de Ca2+ libre de citosol debido a una rápida liberación de Ca2+ de las reservas intracelulares y un influjo de Ca2+ transmembrana, principalmente a través de canales de Ca2+ de tipo L. Hay pruebas convincentes que demuestran que el Ca2+ también puede entrar por otros canales catiónicos como los canales de Ca2+ operados por tienda (SOCC), que intervienen en varias funciones fisiológicas y condiciones patológicas. La apertura de los CCA está regulada por el estado de llenado del almacén intracelular de Ca2+, el retículo sarcoplásmico, que se comunica con los canales de la membrana plasmática a través de la proteína de la molécula de interacción estromal 1/2 (STIM1/2). En las células musculares, los CCS pueden ser principalmente canales catiónicos no selectivos formados por Orai1 y otros miembros de la familia de canales de receptores transitorios potenciales-canónicos (TRPC), así como canales de Ca2+ activados por liberación altamente selectivos (CRAC), formados exclusivamente por subunidades de proteínas Orai probablemente organizadas en complejos macromoleculares. Esta revisión resume los conocimientos actuales sobre el complejo papel de las vías de Entrada de Calcio Operada por Almacén (SOCE) y las proteínas relacionadas en la función de las células del músculo liso cardíaco, esquelético y vascular.

Cardiac, skeletal, and smooth muscle cells shared the common feature of contraction in response to different stimuli. Agonist-induced muscle’s contraction is triggered by a cytosolic free Ca2+ concentration increase due to a rapid Ca2+ release from intracellular stores and a transmembrane Ca2+ influx, mainly through L-type Ca2+ channels. Compelling evidences have demonstrated that Ca2+ might also enter through other cationic channels such as Store-Operated Ca2+ Channels (SOCCs), involved in several physiological functions and pathological conditions. The opening of SOCCs is regulated by the filling state of the intracellular Ca2+ store, the sarcoplasmic reticulum, which communicates to the plasma membrane channels through the Stromal Interaction Molecule 1/2 (STIM1/2) protein. In muscle cells, SOCCs can be mainly non-selective cation channels formed by Orai1 and other members of the Transient Receptor Potential-Canonical (TRPC) channels family, as well as highly selective Ca2+ Release-Activated Ca2+ (CRAC) channels, formed exclusively by subunits of Orai proteins likely organized in macromolecular complexes. This review summarizes the current knowledge of the complex role of Store Operated Calcium Entry (SOCE) pathways and related proteins in the function of cardiac, skeletal, and vascular smooth muscle cells.