Structural characterization of helices A and B of Kv7.2 channel bound to Calmodulin. The calcium effect

Abstract

Los canales neuronales heterodiméricos Kv7.2 y Kv7.3 son el sustrato molecular de la corriente depotasio no-inactivante dominada ¿Corriente M¿. Ésta juega un papel crítico en el control de laexcitabilidad neuronal. Su mal funcionamiento desencadena consecuencias fatales causantes deenfermedades como la epilepsia neonatal benigna (BFNC) que pueden estar asociadas a encefalopatias yretraso mental. La calmodulina es una proteína auxiliar sensible al calcio que es esencial para el correctoensamblaje, tráfico y función de dichos canales. Mientras que la compresión de la regulación de estoscanales ha alcanzado niveles razonables debido a estudios bioquímicos y electrofisiológicos, poco se sabesobre la estructura y conformación. El propósito de la presente tesis es el aumentar los conocimientosestructurales de los canales Kv7.2 con la meta de mejorar el entendimiento de cómo se da la regulaciónpor calcio de estos canales, y a su vez mejorar el conocimiento de los mecanismos por los que ciertaspatologías ocurren. Para ello la tesis presenta tres fases: 1) Mejora de la expresión recombinante del Cterminaldel canal, que se ha conseguido gracias a la coexpresion de la calmodulina y de la region Cterminaldel canal. 2) Caracterización estructural del complejo CaM/Hélices_AB mediante RMN, dondese observa cómo la calmodulina abraza dos helices del C-terminal (A y B) que están orientadas de maneraantiparalela. 3) Estudio del impacto del calcio sobre el complejo donde se demuestra que no se dancambios drásticos grandes en el complejo, con lo que se puede deducir que la señalización por calcio hade ser un mecanismo más sutil, posiblemente mediante cambios en las dinámicas locales o mediantemecanismos alostéricos.