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Simportador de sodio, neurotransmisor

Un simportador de sodio de neurotransmisores ( NSS ) (TC# 2.A.22) es un tipo de transportador de neurotransmisores que cataliza la captación de una variedad de neurotransmisores, aminoácidos, osmolitos y sustancias nitrogenadas relacionadas mediante un mecanismo de simportación de soluto:Na + . [1] [2] La familia NSS es un miembro de la superfamilia APC . Sus componentes se han encontrado en bacterias, arqueas y eucariotas.

Función

Los sistemas de transporte de neurotransmisores son responsables de la liberación, recaptación y reciclaje de neurotransmisores en las sinapsis . Las proteínas de transporte de alta afinidad que se encuentran en la membrana plasmática de las terminales nerviosas presinápticas y las células gliales son responsables de la eliminación, del espacio extracelular, de los transmisores liberados, terminando así sus acciones. [3]

La mayoría de los transportadores constituyen una extensa familia de proteínas homólogas que obtienen energía del cotransporte de Na + y Cl − , para transportar moléculas de neurotransmisores al interior de la célula contra su gradiente de concentración.

Los simportadores de sodio del neurotransmisor (NSS) son objetivos de los antidepresivos, psicoestimulantes y otros fármacos. [4]

Reacción de transporte

La reacción de transporte generalizada para los miembros de esta familia es: [2]

soluto (salida) + Na + (salida) → soluto (entrada) + Na + (entrada).

Estructura

La familia tiene una estructura común de 12 presuntas hélices transmembrana e incluye transportadores de ácido gamma-aminobutírico (GABA), noradrenalina/adrenalina, dopamina, serotonina, prolina, glicina, colina, betaína, taurina y otras moléculas pequeñas. [2]

Los transportadores NSS son estructuralmente distintos de la segunda familia más restringida de transportadores de membrana plasmática, que son responsables del transporte de aminoácidos excitatorios (ver TC# 2.A.23). Estos últimos acoplan la captación de glutamato y aspartato al cotransporte de Na + y al contratransporte de K + , sin dependencia aparente de Cl − . [5] Además, ambas familias de transportadores son distintas de los transportadores de neurotransmisores vesiculares. [6] [7] El análisis de secuencia de la superfamilia de neurotransmisores Na + /Cl − revela que se puede dividir en cuatro subfamilias, que son transportadores de monoaminas, los aminoácidos prolina y glicina, GABA y un grupo de transportadores huérfanos. [8]

Tavoulari et al. (2011) describieron la conversión del transportador de triptófano procariota independiente de Cl − TnaT (2.A.22.4.1) a una forma completamente funcional dependiente de Cl − mediante una única mutación puntual, D268S. Las mutaciones en TnaT-D268S, en TnaT de tipo salvaje y en un transportador de serotonina (SERT; 2.A.22.1.1) proporcionaron evidencia directa de la participación de cada uno de los residuos propuestos en la coordinación de Cl − . Tanto en SERT como en TnaT-D268S, Cl − y Na + aumentan mutuamente la potencia de cada uno de ellos, lo que es coherente con la interacción electrostática a través de sitios de unión adyacentes. [9]

Estructuras cristalinas

Hay varias estructuras cristalinas disponibles para un par de miembros de la familia NSS:

Subfamilias

Varias proteínas caracterizadas están clasificadas dentro de la familia NSS y se pueden encontrar en la base de datos de clasificación de transportadores.

Proteínas humanas que contienen este dominio

SLC6A1 , SLC6A2 , SLC6A3 , SLC6A4 , SLC6A5 , SLC6A6 , SLC6A7, SLC6A8 , SLC6A9 , SLC6A11 , SLC6A12 , SLC6A13 , SLC6A14 , SLC6A15 , SLC6A16 , SLC6A17, SLC6A18 , SLC6A19 , SLC6A20

Véase también

Referencias

  1. ^ Rudnick, G; Krämer, R; Blakely, RD; Murphy, DL; Verrey, F (enero de 2014). "Los transportadores SLC6: perspectivas sobre la estructura, funciones, regulación y modelos para la disfunción de los transportadores" (PDF) . Pflügers Archiv . 466 (1): 25–42. doi :10.1007/s00424-013-1410-1. PMC  3930102 . PMID  24337881.
  2. ^ abc Saier, MH Jr. "2.A.22 La familia de transportadores simportadores de sodio y neurotransmisores (NSS)". Base de datos de clasificación de transportadores .
  3. ^ Attwell D, Bouvier M (1992). "Los clonadores son rápidos en la asimilación". Curr. Biol . 2 (10): 541–543. Bibcode :1992CBio....2..541A. doi :10.1016/0960-9822(92)90024-5. PMID  15336049. S2CID  2334406.
  4. ^ Zomot, E; Bendahan, A; Quick, M; Zhao, Y; Javitch, JA; Kanner, BI (11 de octubre de 2007). "Mecanismo de interacción del cloruro con simportadores de neurotransmisores: sodio". Nature . 449 (7163): 726–30. Bibcode :2007Natur.449..726Z. doi : 10.1038/nature06133 . PMID  17704762. S2CID  4391735.
  5. ^ Malandro MS, Kilberg MS (1996). "Biología molecular de los transportadores de aminoácidos de los mamíferos". Annu. Rev. Biochem . 65 : 305–336. doi :10.1146/annurev.bi.65.070196.001513. PMID  8811182.
  6. ^ Arriza JL, Amara SG (1993). "Transportadores de neurotransmisores: tres familias de genes distintas". Curr. Opin. Neurobiol . 3 (3): 337–344. doi :10.1016/0959-4388(93)90126-J. PMID  8103691. S2CID  41721766.
  7. ^ Uhl GR, Johnson PS (1994). "Transportadores de neurotransmisores: tres familias de genes importantes para la función neuronal". J. Exp. Biol . 196 : 229–236. doi :10.1242/jeb.196.1.229. PMID  7823024.
  8. ^ Nelson N, Lill H (1998). "Homologías y relaciones familiares entre transportadores de neurotransmisores Na+/Cl−". Transportadores de neurotransmisores . Métodos en enzimología. Vol. 296. págs. 425–436. doi :10.1016/S0076-6879(98)96030-X. ISBN 978-0-12-182197-5. Número de identificación personal  9779464.
  9. ^ Tavoulari, S; Rizwan, AN; Forrest, LR; Rudnick, G (28 de enero de 2011). "Reconstrucción de un sitio de unión de cloruro en un transportador de neurotransmisores bacteriano homólogo". Journal of Biological Chemistry . 286 (4): 2834–42. doi : 10.1074/jbc.M110.186064 . PMC 3024779 . PMID  21115480. 

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