Aspectos moleculares do sensor de voltagem de canais iônicos: estrutura cinética e evolução

Resumo

Sinais elétricos constituem um dos principais meios de comunicação no sistema neural e em outros tecidos excitáveis, sendo os canais sensíveis a voltagem responsáveis pela iniciação e propagação dos impulsos elétricos. Canais sensíveis a voltagem ainda participam de uma série de processos relacionados a homeostase do organismo tais como controle das concentrações intracelulares de cálcio e hidrogênio. Por esses motivos, suas propriedades físicas e sua interação com agentes químicos têm sido extensamente estudadas nas últimas décadas. Os canais sensíveis a voltagem existem em três estados funcionais dependendo da voltagem através da membrana: fechado, aberto ou inativado. O avanço de técnicas de biologia molecular, eletrofisiologia e cristalografia impulsionaram os estudos de canais ao nível molecular. Entretanto, estudos da relação estrutura/estado funcional ainda são escassos na literatura e pouco difundidos no Brasil. Aproveitando minha experiência adquirida no Department of Physiology da University of Wisconsin, pretendemos abrir uma nova linha de pesquisa no Departamento de Biofísica da Unifesp com enfoque em estudos da relação estrutura/função de canais iônicos. Os tópicos de pesquisa abordados neste Auxílio tem interesse específico na atividade do sensor de voltagem de canais sensíveis a voltagem e abrangem: i) o acoplamento entre o sensor de voltagem e o poro de canais para potássio; ii) a caracterização funcional dos resíduos carregados negativamente do sensor de voltagem do domínio IV para a inativação de canais para sódio e; iii) a análise co-evolutiva de canais para prótons sensíveis a voltagem. (AU)