Rang e Dale: Farmacologia

Humphrey P. Rang · Capítulo 41 de 751

Páginas do PDF

Rang e Dale: Farmacologia

Arquitetura molecular dos canais iônicos

Figura 3.20 Arquitetura molecular dos canais iônicos. Os retângulos vermelhos e azuis representam as α-hélices que atravessam a membrana. Os grampos azuis são domínios em alça do poro (P), presentes em muitos canais, sendo os retângulos azuis as regiões formadoras dos poros das α-hélices que atravessam a membrana. Os retângulos listrados representam as regiões sensoras de voltagem dos canais controlados por voltagem. O símbolo verde representa a partícula inativadora dos canais de sódio controlados por

voltagem. Mais informações sobre canais iônicos são dadas no Capítulo 4. ASIC, canal iônico sensível a ácido; ENaC, canal epitelial de sódio; TRP, canal de receptor de potencial transitório.

 

ARQUITETURA MOLECULAR DOS CANAIS IÔNICOS

▼ Os canais iônicos são moléculas grandes e elaboradas. Seus padrões

estruturais característicos foram revelados à medida que se foi

acumulando conhecimento a respeito de suas sequência e estrutura, desde

meados dos anos 1980, quando o primeiro canal de sódio dependente de

voltagem foi clonado. Os principais subtipos de estrutura são

apresentados na Figura 3.20. Todos consistem em vários domínios

(quatro, frequentemente) que são semelhantes ou idênticos entre si,

organizados tanto sob a forma de um conjunto oligomérico de

subunidades separadas quanto sob a forma de uma grande proteína. Cada

subunidade ou domínio contém um conjunto de duas a seis hélices

transmembranares.

Em geral, os canais controlados por voltagem incluem uma hélice

transmembrana que contém aminoácidos básicos (i. e., positivamente

carregados) em abundância. Quando a membrana é despolarizada, de

forma que o interior da célula se torna menos negativo, essa região – o

sensor de voltagem – move-se levemente em direção à superfície externa

da membrana, o que tem o efeito de abrir o canal (Bezanilla, 2008).

Muitos canais controlados por voltagem também mostram inativação, o

que acontece quando um apêndice intracelular da proteína de canal se

move para obliterar o canal pelo lado de dentro. Os canais de sódio e

cálcio controlados por voltagem são notáveis, na medida em que toda sua

estrutura com quatro domínios de seis hélices consiste em uma única e

enorme proteína, estando os domínios unidos por alças intracelulares de

tamanhos variáveis (Figura 3.20B). Os canais de potássio compreendem a

classe mais numerosa e heterogênea.20 Os canais de potássio controlados

por voltagem lembram os canais de sódio, exceto por serem constituídos

de quatro subunidades em vez de uma única cadeia longa. A classe dos

canais de potássio conhecidos como “canais retificadores de entrada”,

graças às suas propriedades biofísicas, possui a estrutura de duas hélices

mostrada na Figura 3.20A, enquanto outros são classificados como canais

com “domínio de dois poros”, pois cada subunidade contém duas alças P.

Os vários padrões arquitetônicos mostrados na Figura 3.20 são apenas

alguns da grande diversidade molecular dos canais iônicos. Em todos os

casos, as subunidades individuais se apresentam em diversas variedades

moleculares, e estas podem unir-se em diferentes combinações para