Expresión y caracterización de KcsA Δ125

Abstract

Los canales de potasio (K+) son proteínas de membrana que conducen selectivamente iones a través de la membrana. Estos canales están presentes en multitud de seres vivos, desde bacterias hasta eucariotas, donde participan en importantes procesos biológicos. El primer canal de K+ del que se obtuvo su estructura cristalográfica a alta resolución es KcsA, proveniente de un organismo procariota. La resolución de la estructura de este canal a nivel atómico ha permitido conocer que el canal KcsA presenta dos compuertas, una puerta intracelular constituida por el cruce de hélices transmembrana y otra puerta extracelular correspondiente al filtro de selectividad. Por medio del paso de pH 7 a pH 4, el canal KcsA experimenta un proceso de activación seguido de otro de inactivación que determina la duración de la corriente que pasa por el canal. Este mecanismo es funcionalmente semejante a la inactivación tipo C encontrada en muchos canales voltaje-dependientes, por lo que KcsA se ha convertido en un modelo para su estudio. En el estado inactivado la puerta intracelular permanece abierta, pero la conformación estructural del filtro de selectividad todavía se desconoce, motivo por el cual actualmente sigue siendo objeto de estudio. Sin embargo, debido a que esta conformación se obtiene a pH ácido, dicho estudio se ha visto dificultado debido a que pueden existir errores de interpretación por efectos inespecíficos derivados del cambio de pH. En este sentido, un estudio reciente demuestra que el mutante KcsA Δ125, al que le falta el extremo C-terminal, solubilizado en detergente estaría en el estado inactivado a pH 7, al contrario que el canal silvestre que quedaría en el estado de reposo. Es por ello que en este trabajo se aborda caracterizar la estructura del filtro de selectividad de KcsA Δ125 a pH 7 a través de su interacción con cationes conductores y no conductores para extrapolarlo al estado de inactivación del canal KcsA silvestre. Del mismo se infiere que en el estado inactivado el filtro de selectividad del canal podría presentar para el ion conductor K+ una conformación de dos sets o conjuntos de sitios de unión (uno de alta afinidad y otro de baja afinidad), similar a la del estado de reposo, pero con ciertas diferencias que imposibilitan la conducción iónica; y para el ion no conductor Na+, una conformación de un único set de sitios de unión.