Determinación del crosstalk estructural entre los receptores de membrana 5-HT3A y P2X4 mediante microscopía de fuerza atómica

Los receptores ionotrópicos 5-HT3a y P2X4 representan dos tipos diferentes de canales iónicos activados por ligando, tanto estructural como funcionalmente. Desde el punto de vista fisiológico, ambos receptores se expresan en el sistema nervioso central (SNC) y periférico, pero es en el SNC donde participan en una serie de patologías como enfermedades neuro-degenerativas y dolor neuropático. Aunque se ha demostrado crosstalk funcional entre receptores ionotrópicos; aún se desconoce cómo los receptores 5-HT3a pueden interactuar directamente con los receptores P2X4 y si esto depende de la presencia de ATP.

Mediante ensayos bioquímicos en células tsA 201 transfectadas con los respectivos pDNA, determinamos la presencia del complejo 5-HT3a-P2X4. Además, se obtuvo imágenes topográficas de los complejos 5-HT3a-P2X4 por microscopía de fuerza atómica (AFM) para determinar su estequiometría.

Observamos una distribución de partículas polidispersa con dos poblaciones, lo que sugiere la presencia de proteínas aisladas, así como la presencia de un complejo de proteínas con una estequiometría 1:1, cuya abundancia aumenta en presencia de ATP. Determinamos que la activación de P2X4 mediante ATP aumenta el nivel de calcio intracelular que es inhibido por el receptor 5-HT3a, mientras que PPADS inhibe el aumento de calcio del receptor P2X4 cuando está aislado o formando complejo. Mediante AFM de alta velocidad observamos en tiempo real la interacción física entre los receptores 5- HT3a y P2X4 insertos en liposomas.

Estos hallazgos proporcionan información sobre la arquitectura molecular del complejo de receptores 5- HT3a-P2X4 y nuevos antecedentes biofísicos sobre la regulación del crosstalk estructural entre receptores ionotrópicos.

• Nombre: Paola Soto Sepúlveda
• Laboratorio: Estructura y función de proteínas de membrana
• Mención: Ciencias Fisiológicas
• Director Tesis: Nelson Barrera