Identification of Three Subunits of the High Affinity ω-Conotoxin MVIIC-sensitive Ca2+ Channel

Abstract

N-, P-and Q-type voltage-dependent Ca 2؉ channels control neurotransmitter release in the nervous system and are blocked by -conotoxin MVIIC. In this study, both a high affinity and a low affinity binding site for -conotoxin MVIIC were detected in rabbit brain. The low affinity binding site is shown to be present on the N-type Ca 2؉ channel. Using optimized conditions for specific labeling of the high affinity -conotoxin MVIIC receptor and a panel of subunit specific antibodies, the molecular structure of the high affinity receptor was investigated. We demonstrate for the first time that this receptor is composed of at least ␣ 1A , ␣ 2 ␦, and any one of the four brain ␤ subunits. Such association of different ␤ subunits with ␣ 1A and ␣ 2 ␦ components may produce Ca 2؉ channels with distinct functional properties, such as P-and Q-type. 1 The abbreviations used are:

Perspectivas da aplicação das conotoxinas bloqueadoras de canais para cálcio dependentes de voltagem no trauma medular

“…A apoptose é um mecanismo essencial durante o desenvolvimento do sistema nervoso central para eliminação de células excessivas. Entretanto, após o TME, tem-se mostrado como fator importante na perda celular, sendo detectada de horas a semanas após a lesão, em diversos tipos celulares, como oligodendrócitos, neurônios, neutrófi los, microglia e macrófagos (LIU et al, 1996;HALL & SPRINGER, 2004).…”

“…Nessa mesma família de conotoxinas, a MVIIC, também proveniente do Conus magus, é estudada por ser um bloqueador de amplo espectro para canais para Ca 2+ do tipo N e P/Q (HILLYARD et al, 1992;LIU et al, 1996;MCDONOUGH et al, 2002). Estudos em isquemia cerebral (LIU et al, 1996;MCDONOUGH et al, 2002;PINHEIRO et al, 2009) e medular (IMAIZUMI et al, 1999;LAVOR, 2013) in vitro demonstraram que a MVIIC reduziu signifi cativamente o infl uxo do Ca 2+ através dos CCDV do tipo N e P/Q, diminuindo a liberação do glutamato.…”

“…Estudos em isquemia cerebral (LIU et al, 1996;MCDONOUGH et al, 2002;PINHEIRO et al, 2009) e medular (IMAIZUMI et al, 1999;LAVOR, 2013) in vitro demonstraram que a MVIIC reduziu signifi cativamente o infl uxo do Ca 2+ através dos CCDV do tipo N e P/Q, diminuindo a liberação do glutamato. Por algum tempo, a MVIIC foi utilizada apenas como ferramenta de pesquisa, alegando-se alta letalidade aos mamíferos (BOWERSOX et al, 1994).…”

“…Por algum tempo, a MVIIC foi utilizada apenas como ferramenta de pesquisa, alegando-se alta letalidade aos mamíferos (BOWERSOX et al, 1994). Entretanto, baseado nos efeitos promissores dessa toxina no tratamento de diferentes patologias (LIU et al, 1996;IMAIZUMI et al, 1999;PINHEIRO et al, 2009), este grupo de pesquisa, em um trabalho inédito no trauma medular in vivo¸ verifi cou que a toxina não provocou efeitos colaterais, como também demonstrou maior preservação de corpos neuronais e melhor recuperação da capacidade motora (OLIVEIRA, 2012).…”

Voltage-Gated Calcium Channels

“…Purification of cardiac Ca 2þ channels labeled by dihydropyridine Ca 2þ antagonists identified subunits of the sizes of the a1, a2d, b, and g subunits of skeletal muscle Ca 2þ channels (Chang and Hosey 1988;Schneider and Hofmann 1988;Kuniyasu et al 1992), whereas immunoprecipitation of Ca 2þ channels from neurons labeled by dihydropyridine Ca 2þ antagonists revealed a1, a2d, and b subunits but no g subunit ). Purification and immunoprecipitation of Ntype and P/Q-type Ca 2þ channels labeled by v-conotoxin GVIA and v-agatoxin IVA, respectively, from brain membrane preparations also revealed a1, a2d, and b subunits but not g subunits (McEnery et al 1991;Martin-Moutot et al 1995;Witcher et al 1995a;Liu et al 1996). More recent experiments have unexpectedly revealed a novel g subunit (stargazin), which is the target of the stargazer mutation in mice (Letts et al 1998), and a related series of seven g subunits is expressed in brain and other tissues (Klugbauer et al 2000).…”