Estudio de la Interacción Ion-Dipolo entre el Anión Cloruro y la Tirosina Conservada Y561 del Canal de Cloruro CICI-2 Dependiente del Voltaje

Abstract

Los canales iónicos son proteínas incrustadas en la membrana celular desde la parte interna de la célula hasta la parte externa de la misma permitiendo el paso de manera selectiva a iones potasio, sodio, cloro y calcio principalmente generando así, funciones específicas en un organismo. De todos los distintos canales iónicos estudiados hasta al momento, los tratados en esta tesis son los canales de cloruro y en específico el canal de cloruro (Clˉ) ClC-2. El ClC-2 es un miembro de la familia de canales de cloruro denominados ClCs (Stauber, Weinert y Jentsch, 2012). Estos canales dependen de las concentraciones de iones cloruro ([Clˉ]) y protones ([H+ ]) así como también del voltaje (Sánchez-Rodríguez, 2010). En particular la apertura del ClC-2 se da a potenciales negativos; así cuando en la membrana celular el potencial es positivo, este canal permanece cerrado (Thiemann et al., 1992). El modelo funcional del ClC-2 consiste en un modelo de “doble barril” (homodímero) que contiene una compuerta común del lado intracelular que actúa simultáneamente sobre ambos poros del canal y dos compuertas de poro en la parte extracelular, una en cada monómero (Miller y White 1984; Dutzler, Campbell y Mackinnon, 2003). Este modelo está basado a partir de estudios funcionales realizados en el canal ClC-0 que está muy bien caracterizado y su homología en la secuencia de aminoácidos que configuran este canal es alrededor el 96% con respecto a los otros ClCs (Jentsch y Parker, 1999). De los 18 aminoácidos que constituyen el poro del canal ClC-2, dos aminoácidos juegan un papel importante en el poro del canal; un ácido glutámico en la posición 213 (E213) que es responsable de la compuerta del poro en el sitio externo y una tirosina conservada en la posición 561 (Y561) en la región del sitio interno del poro, de tal manera que estos dos aminoácidos interactúan en la región del sitio central cuando no hay iones cloruro ocupando este sitio. Así pues el flujo de iones cloruro a través del poro está acoplado al mecanismo de cierre y apertura del canal, ya que los iones tienen una interacción electrostática con el dipolo eléctrico que forma la tirosina Y561 cuando los iones fluyen a través del poro del canal (Sánchez-Rodríguez, De Santiago-Castillo y Arreola, 2010). El propósito de esta tesis consiste en el estudio de la interacción ión-dipolo entre los iones Clˉ y la tirosina Y561 así como determinar si Y561 representa un elemento estructural que acopla el mecanismo de cierre y apertura del canal con el flujo de iones cloruro.