Papel de Orai, STIM y TRPC en la entrada de calcio

Abstract

En las células eucariotas, el ion calcio (Ca2+) constituye la señal más versátil de las implicadas en el control de funciones celulares, participando en procesos como la contracción muscular, la reproducción e incluso la muerte celular o apoptosis. Por ello, la concentración de Ca2+ intracelular ([Ca2+]c) está finamente regulada, con mecanismos que aumentan la [Ca2+]c y otros que la disminuyen.

En esta Tesis se ha estudiado la entrada de Ca2+ en plaquetas y en HEK293, y especialmente la entrada capacitativa (ECC), activada cuando los depósitos (fundamentalmente el retículo endoplásmico) se vacían de Ca2+. En esta ECC participan proteínas como STIM1 (sensor de Ca2+ del retículo), Orai y los canales TRPC, y es muy importante la función del citoesqueleto celular, así como el soporte que proporcionan las balsas lipídicas, dominios de membrana ricos en colesterol.

Los resultados de esta Tesis muestran que las balsas lipídicas son importantes para la activación de la ECC, puesto que la rotura de las mismas reduce la asociación entre las proteínas implicadas en esta entrada; pero no para el mantenimiento de la ECC. Además, el citoesqueleto interviene en la ECC regulando la interacción de las diferentes proteínas, así como sosteniendo la asociación entre calmodulina y los canales de Ca2+ de la membrana. Por otra parte, la interacción bien de esta calmodulina o de los IP3Rs con el dominio CIRB de TRPC6 regula tanto la entrada de Ca2+ estimulada por trombina como la agregación plaquetaria.

In eukaryotic cells, ion calcium (Ca2+) is the most versatile signal involved in controlling cellular functions, since it participates in processes such as muscle contraction, reproduction and even cell death or apoptosis. Therefore, intracellular Ca2+ concentration ([Ca2+]c) is finely regulated, with mechanisms that increase or reduce [Ca2+]c.

In this Thesis we have studied Ca2+ entry in platelets and HEK293, and especially the store-operated Ca2+ entry (SOCE), activated when the stores (mainly the endoplasmic reticulum) are emptied after Ca2+ release. Proteins such as STIM1 (sensor of the Ca2+ in the reticulum), Orai1 or TRPC channels participate in SOCE, and the function of the cellular cytoskeleton is very important, and so it is the support provided by lipid rafts, membrane domains rich in cholesterol.

The results of this Thesis show that lipid rafts are important for the activation of SOCE, since disruption of these domains reduces the association between the proteins involved in this entry; but not for the maintenance of SOCE. Furthermore, the cytoskeleton participates in SOCE by regulating the interaction between the different proteins, and by supporting the association between calmodulin and the Ca2+ channels in the membrane. Also, the interaction between either calmodulin or IP3Rs with the CIRB domain of TRPC6 regulates both the thrombin-stimulated Ca2+ entry and the aggregation of platelets.