Un nanodominio es un grupo de proteínas de tamaño nanométrico que se encuentra en la membrana celular. Están asociados con la señal que se produce cuando se abre un único canal de iones de calcio en la membrana celular , permitiendo la entrada de iones de calcio (Ca²⁺ ) que se extienden en una pluma de unas pocas decenas de nanómetros desde el poro del canal. [ 1 ] En un nanodominio, la distancia de acoplamiento, es decir, la distancia entre las proteínas que se unen al calcio y que detectan el calcio, y el canal de calcio, es muy pequeña, menos de 100 nm (3,9 × 10⁻⁶ in) , lo que permite una señalización rápida. [ 2 ] La formación de una señal de nanodominio es prácticamente instantánea tras la apertura del canal de calcio, ya que los iones de calcio se mueven rápidamente hacia el interior de la célula siguiendo un fuerte gradiente de concentración . [ 3 ] La señal de nanodominio colapsa con la misma rapidez cuando el canal de calcio se cierra, ya que los iones se difunden rápidamente lejos del poro. [ 3 ] La formación de una señal de nanodominio requiere la entrada de solo aproximadamente 1000 iones de calcio. [ 4 ]
Las distancias de acoplamiento mayores de 100 nm (3,9 × 10⁻⁶ in) , mediadas por un mayor número de canales, se denominan microdominios. [ 2 ] nanodominio
Propiedades
Se cree que las señales de nanodominios mejoran la precisión temporal de la exocitosis rápida de vesículas debido a dos propiedades específicas: [ 5 ]
- La concentración máxima de iones de calcio se alcanzará con una rapidez increíble (en cuestión de microsegundos) y se mantendrá mientras el canal esté abierto.
- El cierre del canal provoca un colapso rápido del dominio debido a la difusión lateral desde el poro (el punto de entrada). La difusión lateral de los microdominios depende, además, de la acción de amortiguadores endógenos rápidos (que eliminan el calcio y lo transportan fuera de la zona activa).
Los canales individuales pueden provocar la liberación vesicular; sin embargo, la cooperación de los diferentes canales de calcio es específica de la sinapsis. La liberación impulsada por un único canal de iones de calcio minimiza la entrada total de iones de calcio, mientras que los dominios superpuestos pueden proporcionar mayor fiabilidad y fidelidad temporal. [ 5 ]
Referencias
- ↑ Wang, Lu-Yang; Augustine, George J. (26 de enero de 2015). " Nanodominios presinápticos: una historia de dos sinapsis" . Frontiers in Cellular Neuroscience . 8 : 455. doi : 10.3389/fncel.2014.00455 . PMC 4306312. PMID 25674049 .
- 1 2 Eggermann, Emmanuel; Bucurenciu, Iancu; Goswami, Sarit Pati; Jonas, Peter (20 de diciembre de 2011). " Acoplamiento de nanodominios entre canales de Ca 2+ y sensores de exocitosis en sinapsis rápidas de mamíferos" . Nature Reviews. Neuroscience . 13 (1): 7– 21. doi : 10.1038/nrn3125 . PMC 3617475. PMID 22183436 .
- 1 2 Stanley, Elise F. (marzo de 2016). "La nanofisiología de la liberación rápida de neurotransmisores" . Trends in Neurosciences . 39 (3): 183– 197. doi : 10.1016/j.tins.2016.01.005 . PMID 26896416 .

- ↑ Filadi, Riccardo; Basso, Emy; Lefkimmiatis, Konstantinos; Pozzan, Tullio (2017). "Más allá de la señalización intracelular: los entresijos de los microdominios de los segundos mensajeros" . Dinámica de membranas y señalización de calcio . Avances en medicina y biología experimental. Vol. 981. págs. 279–322 . doi : 10.1007/978-3-319-55858-5_12 . ISBN 9783319558585. PMID 29594866 .
- 1 2 Oheim, Martin; Kirchhoff, Frank; Stühmer, Walter (2006). "Microdominios de calcio en la exocitosis regulada". Cell Calcium . 40 ( 5– 6): 423– 39. doi : 10.1016/j.ceca.2006.08.007 . PMID 17067670 .
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