Implicación del dominio trp en la región carboxilo terminal de trpv1 en la oligomerización y acoplamiento funcional del termorreceptor

Resumen

TRPV1 es un integrador de estímulos químicos y físicos que se encuentra en las terminales periféricas de los nociceptores. Este receptor pertenece a la familia de canales TRP. El análisis de su estructura primaria indica que la proteína consta de seis segmentos transmembrana, un lazo anfipático entre los S5 y S6 que contribuye a las propiedades de permeación del canal, y los dominios amino y carboxilo terminales citoplasmáticos. Pese a no conocerse la estructura atómica de la proteína se han identificado en ella dominios funcionales que definen sus propiedades de canal iónico. Estos estudios han atribuido un importante rol al dominio carboxilo terminal tanto en la potenciación de TRPV1 inducida por mediadores proinflamatorios, como en la modulación de la afinidad a capsaicina, y en la sensibilidad térmica del receptor. Se ha descrito en el carboxilo terminal de canal la presencia de una zona con similitud al dominio TRP, dominio que diferentes autores destacan por estar muy conservada en algunas subfamilias de la superfamilia de canales iónicos TRP y que contiene la secuencia de siete aminoácidos denominado caja TRP. Inicialmente, el dominio TRP fue identificado como una zona de alrededor de 25 aminoácidos altamente conservada en la región carboxilo terminal citoplasmática próxima al S6 y que estaba presente en algunas familias de TRPs, como TRPMs y TRPCs. En esta región, en el caso de los TRPCs, permanecían invariantes seis aminoácidos (EWKFAR) a los que se les denominó caja TRP. Pero la función de esta región en los canales era desconocida. En este trabajo estudiamos a nivel molecular y funcional el papel del dominio TRP en el extremo carboxilo terminal citoplasmático del canal TRPV1. Investigamos su implicación en el proceso de oligomerización de las subunidades para dar lugar al canal funcional y evaluamos su contribución funcional a la actividad de canal iónico. Con este fin, realizamos construcciones quiméricas en el entorno de la subunidad de TRPV1 en las que intercambiamos el dominio TRP del canal por el del resto de canales de la subfamilia TRPV. Además, determinamos el papel de la caja TRP en las propiedades de canal iónico, activación y desensibilización. Las conclusiones de este trabajo son, que el dominio comprendido entre los aminoácidos E684 y R721 en el carboxilo terminal citoplasmático adyacente a la región del poro (dominio similar al dominio TRP) es un dominio de asociación envuelto en la oligomerización de subunidades de TRPV1 para formar canales funcionales. Además, al haberse comprobado que todos los canales quiméricos son capaces en mayor o menor medida de ensamblarse y ser transportados a la membrana, se ha demostrado que el dominio TRP es una región intercambiable entre ellos. Por ello, se puede hacer extensiva su función como dominio de oligorerización al resto de canales de la subfamilia. En base a los resultados funcionales obtenidos del intercambio de dominios en el entorno del canal, al igual que ocurre con los canales activados por nucleótidos cíclicos que presentan una elevada similitud de secuencia en el carboxilo terminal citoplasmático, el dominio de asociación tiene un papel fundamental en el acoplamiento de la sensación de estímulos activadores y la apertura del canal. Y por lo que se refiere a la caja TRP de TRPV1, es un motivo que contribuye a estabilizar la compuerta del canal en estado cerrado operando como modulador del mecanismo de apertura y cierre del canal.