La comunicación entre células del sistema nervioso depende crucialmente de la interacción entre substancias químicas liberadas por neuronas presinápticas (“neurotranmisores”) y “receptores” presentes en neuronas postsinápticas. Los neurotransmisores son demasiado polares como para penetrar y cruzar la membrana plasmática y por lo tanto deben interactuar con proteínas presentes en la membrana cellular (receptores) que convierten la presencia del neurotransmisor del lado extracelular en un evento del lado intracelular. Dependiendo del tipo de evento intracelular que dicha presencia gatilla, los receptores a neurotransmisores se pueden clasificar en dos grupos: aquellos que catalizan reacciones químicas en el citosol y aquellos que abren poros permeables a iones pequeños a través de de la membrana (“canales iónicos”). En este seminario, me enfocaré exclusivamente en estos últimos. Desde que la existencia de estos receptores/canales (“receptors ionotrópicos”) quedó firmemente establecida en la década de los ’70, tal vez la pregunta más fundamental—y también la más elusiva—ha sido el mecanismo por el cual la unión de ligando a un receptor “desde el lado de afuera” termina abriendo un poro a través de la membrana. Nuestro trabajo reciente sobre este problema ha revelado sorpresas e identificado ideas equivocadas del pasado. Nuestros resultados sugieren que la distancia entre los dominios extracelular y transmembranal juega un rol fundamental en este proceso. En cambio, las interacciones químicas entre aminoácidos que ocupan la interfase entre estos dominios tienen un relevancia mucho menor. La transducción de señales a través de estos receptores ocurre porque los dominios extracelular y transmembranal están a una distancia suficientemente corta como para que cambios conformacionales de un lado resulten en cambios conformacionales del otro lado. El proceso se podría asemejar al “choque” entre dominios de la proteina que, por estar muy cerca el uno del otro, se “golpean” entre sí al moverse.
