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Canal de potasio rectificador interno acoplado a proteína G

Los canales de potasio rectificadores internos acoplados a proteína G ( GIRK ) son una familia de canales iónicos de potasio rectificadores internos controlados por lípidos que se activan (abren) mediante el lípido señalizador PIP2 y una cascada de transducción de señales que comienza con los receptores acoplados a proteína G (GPCR) estimulados por ligando . [1] [2] Los GPCR a su vez liberan subunidades βγ de proteína G activadas ( G βγ ) a partir de complejos de proteína G heterotriméricos inactivos (G αβγ ). Finalmente, la proteína dimérica G βγ interactúa con los canales GIRK para abrirlos de modo que se vuelvan permeables a los iones de potasio, lo que resulta en la hiperpolarización de la membrana celular. [3] Los canales de potasio rectificadores internos acoplados a proteína G son un tipo de canales iónicos controlados por proteína G debido a esta interacción directa de las subunidades de proteína G con los canales GIRK. Es probable que la activación funcione aumentando la afinidad del canal por PIP2. En altas concentraciones, PIP2 activa el canal en ausencia de proteína G, pero la proteína G no activa el canal en ausencia de PIP2.

Las proteínas GIRK1 a GIRK3 se distribuyen ampliamente en el sistema nervioso central, donde sus distribuciones se superponen. [4] [5] [6] GIRK4, en cambio, se encuentra principalmente en el corazón. [7]

Subtipos

Ejemplos

Una amplia variedad de receptores acoplados a proteína G activan los GIRK, incluidos los receptores muscarínicos M 2 , A 1 -adenosina , α 2 -adrenérgicos , D 2 -dopamina , μ- δ- y κ- opioides , 5-HT 1A serotonina , somatostatina , galanina , m-Glu , GABA B , TAAR1 , CB 1 y CB 2 , y esfingosina-1-fosfato . [2] [3] [8]

Los ejemplos de GIRK incluyen un subconjunto de canales de potasio en el corazón, que, cuando se activan por señales parasimpáticas como la acetilcolina a través de los receptores muscarínicos M2 , provocan una corriente de salida de potasio, que ralentiza la frecuencia cardíaca . [9] [10] Estos se denominan canales muscarínicos de potasio (I KACh ) y son heterotetrámeros compuestos por dos subunidades GIRK1 y dos GIRK4 . [7] [11]

Referencias

  1. ^ Dascal N (1997). "Señalización a través de los canales de K + activados por la proteína G ". Cell. Signal . 9 (8): 551–73. doi :10.1016/S0898-6568(97)00095-8. PMID  9429760.
  2. ^ ab Yamada M, Inanobe A, Kurachi Y (diciembre de 1998). "Regulación de los canales de iones de potasio por la proteína G". Pharmacological Reviews . 50 (4): 723–60. PMID  9860808.
  3. ^ ab Ledonne A, Berretta N, Davoli A, Rizzo GR, Bernardi G, Mercuri NB (2011). "Efectos electrofisiológicos de las aminas traza en las neuronas dopaminérgicas mesencefálicas". Front Syst Neurosci . 5 : 56. doi : 10.3389/fnsys.2011.00056 . PMC 3131148 . PMID  21772817. inhibición de la activación debido al aumento de la liberación de dopamina; (b) reducción de las respuestas inhibidoras mediadas por los receptores D2 y GABAB (efectos excitatorios debido a la desinhibición); y (c) una activación directa mediada por el receptor TA1 de los canales GIRK que producen hiperpolarización de la membrana celular. 
  4. ^ Kobayashi T, Ikeda K, Ichikawa T, Abe S, Togashi S, Kumanishi T (marzo de 1995). "Clonación molecular de un canal de K+ activado por proteína G de ratón (mGIRK1) y distribuciones distintas de tres ARNm de GIRK (GIRK1, 2 y 3) en el cerebro de ratón". Biochem. Biophys. Res. Commun . 208 (3): 1166–73. doi :10.1006/bbrc.1995.1456. PMID  7702616.
  5. ^ Karschin C, Dissmann E, Stühmer W, Karschin A (junio de 1996). "Los ARNm de los canales de K+ rectificadores internos IRK(1-3) y GIRK(1-4) se expresan de forma diferencial en el cerebro de la rata adulta". J. Neurosci . 16 (11): 3559–70. doi :10.1523/JNEUROSCI.16-11-03559.1996. PMC 6578832 . PMID  8642402. 
  6. ^ Chen SC, Ehrhard P, Goldowitz D, Smeyne RJ (diciembre de 1997). "Expresión evolutiva de la familia GIRK de canales de potasio rectificadores internos: implicaciones para las anomalías en el ratón mutante Weaver". Brain Res . 778 (2): 251–64. doi :10.1016/S0006-8993(97)00896-2. PMID  9459542. S2CID  13599513.
  7. ^ ab Krapivinsky G, Gordon EA, Wickman K, Velimirović B, Krapivinsky L, Clapham DE (1995). "El canal I de K + auricular controlado por proteína G KACh es un heteromultímero de dos proteínas de canal de K + rectificadoras internas ". Nature . 374 (6518): 135–41. Bibcode :1995Natur.374..135K. doi :10.1038/374135a0. PMID  7877685. S2CID  4334467.
  8. ^ Svízenská I, Dubový P, Sulcová A (octubre de 2008). "Receptores cannabinoides 1 y 2 (CB1 y CB2), su distribución, ligandos y participación funcional en las estructuras del sistema nervioso: una breve revisión". Farmacología, bioquímica y comportamiento . 90 (4): 501–11. doi :10.1016/j.pbb.2008.05.010. PMID  18584858. S2CID  4851569.
  9. ^ Kunkel MT, Peralta EG (1995). "Identificación de dominios que confieren regulación de proteína G a los canales de potasio rectificadores de entrada". Cell . 83 (3): 443–9. doi : 10.1016/0092-8674(95)90122-1 . PMID  8521474. S2CID  14720432.
  10. ^ Wickman K, Krapivinsky G, Corey S, Kennedy M, Nemec J, Medina I, Clapham DE (1999). "Estructura, activación de la proteína G y relevancia funcional del canal de K+ dependiente de la proteína G cardíaca, IKACh". Ann. NY Acad. Sci . 868 (1): 386–98. Código Bibliográfico : 1999NYASA.868..386W. doi : 10.1111/j.1749-6632.1999.tb11300.x. PMID  10414308. S2CID  25949938. Archivado desde el original el 29 de enero de 2006. Consultado el 3 de febrero de 2008 .
  11. ^ Corey S, Krapivinsky G, Krapivinsky L, Clapham DE (1998). "Número y estequiometría de subunidades en el canal de K+ dependiente de la proteína G atrial nativo, IKACh". J. Biol. Chem . 273 (9): 5271–8. doi : 10.1074/jbc.273.9.5271 . PMID  9478984.

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