membrana celulara
DESCRIPTION
medTRANSCRIPT
FUNDAMENTE TEORETICE
SI METODE IN CERCETAREA
BIOMEDICALA FUNDAMENTALA
Mai 2011
BAZELE MOLECULARE
ALE PROCESELOR FIZIOLOGICE
DE LA NIVELUL BIOMEMBRANELOR
Mai 2011
Esenţa vieţii (fenomene biotice) constă în capacitateastructurilor vii de a oxida gradat diferite substanţe, utilizândmare parte din energia chimică astfel eliberată pentrudesfăşurarea anumitor reacţii chimice ce consumă energie(endergonice).
Ansamblul acestor procese de nivel molecular se numeşte metabolism şi stă la baza vieţii, asigurând condiţiileenergetice pentru fenomenele antientropice de păstrare şidezvoltare a structurilor proprii.
• Metabolismul cuprinde fenomene– catabolice (litice)– anabolice (sintetice)
• Catabolism înseamnă deci scindarea substanţelor complexe, cu eliberare de energie chimică de legătură, care este înparte stocată sub forma legăturilor fosfat macroergice din diferiţi compuşi, în special adenozin-trifosfat (ATP).
• Lanţurile de reacţii catabolice realizează de fapt un transfer treptat de electroni către atomii de oxigen, rezultând în final CO2 şi H2O, precum şi alţi produşi finali de catabolism, ce nu mai pot fi oxidaţi la nivel celular.
• Anabolism înseamnă sinteză de substanţe proprii, cu consumde energie, furnizată de catabolism prin ATP.
• Tesutul este o grupare de celule învecinate ce aparţinaceluiaşi tip tisular, adică au aceeaşi specializare morfo-funcţională. Tipurile tisulare principale sunt: epitelial, muscular, nervos, conjunctiv.
• Organele sunt grupări tisulare structurate în scop de integrare a funcţiilor, care pot astfel deveni mai complexe, cu elemente calitativ superioare ce nu se manifestă ca atare la simplul nivel celular sau tisular.
• Tot astfel organele formează sisteme funcţionale de organe, numite uneori aparate.
• Organismele sunt organizate în nivele superioare, pe plan ecologic (populaţie, biocenoză / ecosistem, biosferă) şisistematic (populaţie, specie, gen, familie, clasă, încrengătură, regn).
Pornind de la aspectele generale şiparticulare ale funcţiilor celulare, fiziologiadescrie integrarea acestora la nivel de organ, sistem şi organism în cadrul “marilor funcţii”
de nutritiţie (digestie, respiraţie, excreţie, circulaţie),
de reglare / comandă / control (neuro-endocrine),
de relaţie (senzoriale, somatomotorii, psihocomp.).
• Intrucât în organismul uman marea majoritate a celulelornu pot întreţine schimburi directe cu mediul extern al acestuia, pentru viaţa şi activitatea lor, a fost necesar ca acestea să se diferenţieze şi să se organizeze în organe, aparate şi sisteme care să poată să pună celulele încontact indirect, prin intermediul mediului intern, cu mediulînconjurător.
• In acest scop s-au diferenţiat: aparatul digestiv care asigură aportul de substanţe nutritive şi biologic active din mediul extern, sistemul hemodinamic care asigurădistribuţia sângelui purtător de nutrimente şi principiibiologic active tuturor ţesuturilor, aparatul respirator care asigură oxigenul necesar metabolismului şi îndepărtareabioxidului de carbon
La nivel celular se manifestă toate proprietăţile generale, fundamentale, ale materiei vii: metabolismul, excitabilitatea, mişcarea, reproducerea.
Ele sunt asigurate morfofuncţional la nivel subcelular în mod diferenţiat, prin specializările organitelor celulare. Unele aspecte ale vieţiisunt prezente izolat, oarecum incomplet, şi la nivel de organite izolate şichiar ansambluri supramoleculare reconstituite artificial.
Pe de altă parte, în cadrul organismelor pluricelulare ele suntintegrate, rezultând manifestări complexe la nivel de ţesut, organ, aparat, organism.
Celula este alcătuită din membrană, citoplasmă şi nucleu. Componenta principală a membranei este plasmalema, un bistrat
fosfolipidic în care se găsesc proteine periferice şi integrale, la care se adaugă glicokalixul (cu compoziţie predominant glicoproteică) la exterior şi citoscheletul submembranar şi reticulul superficial la interior.
Citoplasma este compartimentată printr-un sistem de membrane fosfolipidice intracelulare.
Organitele delimitate de membrane sunt de tip vezicular / canalicular şi cuprind: reticulul endoplasmic, mitocondriile, lizozomii, aparatul Golgi, vezicule de endo- şi exocitoză.
Alte organite (nedelimitate de membrane) pot fi granulare, ca ribozomii şi diverse incluziuni citoplasmatice, sau fibrilare, grupate într-un ansamblu morfo-funcţional numit citoschelet.
In afară de organitele menţionate, comune tuturor celulelor, există varietăţi ale acestora, caracteristice anumitor tipuri celulare.
- structurarea filamentelor de miozină şi actină în miofibrile cu organizare sarcomerică în fibrele musculare striate.
- în axonii neuronilor se constituie neurofilamente, în care tubulinaparticipă la transportul axonal de substanţe
- evaginări membranare filiforme ale plasmalemei numite cili, cepot fi mobili prin prezenţa unei diferenţieri citoscheletice specifice.
- în timpul mitozei microtubulii formează fusul de diviziune, ceasigură migrarea către polii celulei a materialului genetic (cromatide încazul mitozei sau cromozomi în cazul meiozei).
B4. Potentiale membranare: asimetria ionica si ecuatia GoldmanB4.1. Polarizari si depolarizari locale si globaleB4.2. Potentiale de actiune
B3.4. Canale de clorB3.3. Canale de potasiuB3.2. Canalul de sodiu voltaj-dependent rapidB3.1. Canale ionice: operare, definitii si clasificări
B3. Transferul de substante prin plasmalema: definitii, clasificari siexemplificari (exceptand canalele ionice)
B4. Jonctiuni celulare
B2. Structuri asociate cu plasmalema: glicokalix; citoschelet si reticulendoplasmic submembranar
B1. Mozaicul fluid si diferentierile sale functionale: domenii membranarelipid rafts, caveole, poli de exocitoza
B. PLASMALEMA SI STRUCTURILE ASOCIATEA. DEFINITII SI CLASIFICARI ALE BIOMEMBRANELOR
F. SINTEZA: PROCES, MEMBRANA, SUBSTRAT MOLECULARE. MEMBRANA NUCLEARA
D. MEMBRANE MITOCONDRIALE; FOSFORILAREA OXIDATIVAC4. Traficul fosfolipidelor membranare: sintezaC3. Membrana lizozomalaC2. Sinteza proteica si procesarea post-translationalaC1. Transferul de substante prin membrana reticulara: exemplificariC. MEMBRANA RETICULARA: ARHTECTURA, DIFERENTIERIB5.6. Receptori pentru peptideB5.5. Receptori pentru aminoaciziB5.4. Receptori purinergiciB5.3. Receptori pentru alte amineB5.2. Receptori adrenergiciB5.1. Receptori colinergici
B5. Receptori membranari definitii, clasificari; sisteme de semnalizare
Plasmalema este un bistrat fosfolipidic ce conţine şi alte lipide, precum şi proteine intrinseci (integrale, ce străbat ambele straturi) sauextrinseci (periferice, aparţinând unui singur strat). Plasmalemadelimitează celula, asigurând schimburi controlate de substanţă şiinformaţie cu mediul extracelular.
Ea prezintă structuri specializate pentru diverse aspectefuncţionale: transferul substanţelor hidrofile (pori, canale, transportori), recunoaşterea semnalelor biochimice (receptori), legătura cu celuleleînvecinate (joncţiuni strânse şi comunicante), mişcarea celulei / lichiduluiextracelular (cili şi flageli).
• a. deţine rolul de barieră de difuziune, adică de frontieră fizică întremediul intra- şi extracelular participând astfel la menţinereadiferenţelor de concentraţie a substanţelor între aceste două teritorii;
• b. asigură transportul anumitor substanţe. Aceste transporturicontribuind de asemeni la menţinerea compoziţiei mediuluiintracelular necesar derulării tuturor reacţiilor biochimiceintracelulare;
• c. are rol fundamental în transmiterea informaţiei între mediul intra-şi extracelular, dar în aceiaşi măsură de la o celulă la alta. În acestultim domeniu, al transmiterii informaţiei, membranele celulelor aşazis excitabile (neuronale, muşchilor scheletici, netezi şi cardiaci etc) joacă un rol fundamental în cuplarea excitaţiei proprii cu răspunsulfiziologic al celulei (eliberare de neuromediatori, contracţie muscularăetc).
• ectoplasmă• hialoplasmă, mai vâscoasă şi rigidă decât granuloplasma• suprafaţă celulară = plasmalema propriu-zisă
acoperită de zona de microvecinătate
LOG RAFTS
PLUTE DE BUSTENI
KON-TIKI famous
balsa raft
floating
on the
Pacific
KON-TIKI
ends up
in museum
float forever
in the membranes
famous
LIPID RAFTS
LIPID RAFTS
subset of membrane
lateral heterogeneities
due to lipid-lipid immiscibility
PLASMALEMMAL PROTEINS
= many in the liquid disordered regions
= some preferentially in the ordered…
…raft domains…
LIPID RAFTS
= highly dynamic, submicroscopic assemblies
= rich in sphingolipids and cholesterol
= float within the liquid phospholipid bilayer
= coalesce upon clustering of their components
LIPID RAFTS
= platforms for protein attachment
- when membranes are moved
- during signal transduction
outer leaflet packing inner leaflet Israelachvili 1973
lipid domains in biological membranes Karnovsky 1979
perturbation by free fatty acids
regulation of receptor mobility
detergent-resistant membrane fractions Brown 1992
resistance of lipid rafts to extraction by Triton X-100 at 4°C
HISTORY
HISTORY
In plasmalema exista microdomeniilipidice rezistente la detergenti, care au fluiditate mai redusa si organizare maistabila decat marea fosfolipidica, si care pot fi implicate in dinamica proteinelormembranare
Rusu V, 1985, prelegere de biofizica pentru studentii la medicina
Simons K, Ikonen E (1997) Nature 387(6633):569-72
Functional rafts in cell membranes
1992-1997 ~0015 papers ~003/year
1997-2005 ~2400 papers ~300/year
Meder D,[...] Simons K (2006) Proc Natl Acad Sci U S A 103(2):329-34
HISTORY
- outer leaflet (inner ?)
- saturated hydrocarbon chains
liquid-ordered = tightly packed
- size and functions are debated
- DRM = aggregates of rafts, not native state
- too small to be optically resolved,
untill recently Gaus 2003, Parton 2003
- highly dynamic; partitioning kinetics
LIPID RAFTS - NATURE / STRUCTURE
GPI-anchored Chatterjee 2001
cholesterol-binding (caveolins) Kurzchalia 1999
Src-TyrK (Lck, Fyn, Lyn; 2 acyl anchor) Simons 2000
heterotrimeric GTP-binding Mofett 2000
hedgehog Karpen 2001
phospholipid-binding (annexins) Babiychuk 2002
palmitoylated & myristoylated (flotillins) Rajendran 2003
raft-associated proteins
GPI ANCHORS
LIPID RAFTSSTRUCTURE
LIPID RAFTS ORGANISATION
FUNCTION
(non)caveolae-mediated endocytosis
sorting in polarised epithelial cells
virus budding
immune receptor signalling
= membrane traffic + control
= plasmalemmal signal transduction
+ receptor targeting / cycling
domain receptor densities signal control
ENDOCYTOSIS MECHANISMS
LIPID RAFTS IN PLASMALEMMAL
SIGNAL TRANSDUCTION
LIPID RAFTS
WHERE TO ?
• Excitabilitatea este proprietatea materiei vii de a răspunde, mai mult sau mai puţin specific, la acţiunea unui stimul adecvat.
• Stimulul (excitaţia) este o variaţie energetică din mediu şi poate induce răspunsul dacă este adecvat ca: formă energetică, amplitudine, durată de acţiune, bruscheţe (rată de transfer energetic).
• O formă particulară este aşa numita excitabilitate electrică, capacitatea unei membrane celulare de a genera şi conduce semnale electrice speciale numite potenţiale de acţiune.
• Cuplarea dintre excitaţie şi răspuns este un fenomen deosebit de complex, care de obicei cuprinde o etapă de transducţie membranară şi mecanisme de semnalizare intracelulară.
Membrane Transport ProteinsTransport of small molecules
Movement of molecules and maintenance of special environments within cells
accomplished by special transmembrane proteins
15-30% of a cell’s genes encode membrane proteins
75% of cell’s metabolic energy in transport
Protein-free Lipid Bilayers
Eventually, most molecules will diffuse through down concentration gradient
Rate differs dependent upon type of molecule
Membrane virtually impermeable to charged ions
Membrane Transport Proteins
Biological membranes will also allow many molecules to permeate
However, simple diffusion rate for many very slow or virtually nonexistent
Thus, ions, sugars, amino acids, nucleotides, etc. assisted in movement by special proteins
Two types of membrane transport processes:
Passive TransportSome carrier proteinsAll channel proteins
Active TransportSome carrier proteins
Passive TransportA gradient determines the direction of
movement (“downhill”)
All channel proteins and many carrier proteins allow solutes to passively diffuse (“facilitated diffusion”) across membranes
Active Transport
Sometimes it is necessary to transport a molecule against its concentration or electrochemical gradient (“uphill”)
Process mediated by special carrier proteins, sometimes referred to as pumps
This process requires energy and activity must be coupled to some source of metabolic energy
Transportul transmembranar se realizează camacrotransfer / microtransfer.
După sens, macrotransferul poate fiendocitoză / exocitoză,
După cum vezicula de endocitoză conţine sau nu material solid, aceasta se numeşte fagocitoză sau pinocitoză, iar după dimensiuni poate fi vorba de macropinocitoză sau micropinocitoză.
Microtransferul poate fi pasiv sau activ, după cum se realizează în sensul sau împotriva gradientului electrochimic transmembranar.
Transportul pasiv este un proces de difuziune prin membrană.In general rata de difuzie printr-o membrană este proporţională cu
temperatura absolută, gradientul de concentraţie şi coeficientul de permeabilitate, determinat la rândul său de coeficientul de partiţie între membrană şi mediu. Substanţele lipofile difuzează uşor prin bistratul fosfolipidic, iar cele hidrofile utilizează diverse căi hidrofile.
In sensul scăderii ratei de transfer şi al creşterii selectivităţii, precum şi pe baza diferenţelor structurale, căile hidrofile pot fi clasificate în pori, canale şi transportori.
Porii şi canalele sunt structuri proteice care delimitează căi apoase transmembranare. Canalele prezintă bariere de permeabilitate şi de selectivitate, unele din ele operate chimic sau electric.
Difuziunea transmembranară pe căi preferenţiale specifice se numeşte facilitată, în opoziţie cu difuziunea simplă.
• Difuziunea apei prin membrană = osmoză
• Presiunea osmotică este egală cu presiunea care aplicată în compartimentul cu osmolaritate mai mare poate împiedica osmoza.
• Osmolaritatea unei soluţii este numărul total de particule aparţinând substanţelor dizolvate raportat la numărul lui Avogadro şi la volumul soluţiei.
• In cazul transportorilor, transferul de substanţă presupune legarea acesteia de proteina transportoare pe o faţă a membranei, o anume modificare conformaţională a acesteia (flip-flop, ping-pong, situsuri succesive de legare), şi eliberarea substanţei transportate pe cealaltă faţă a membranei.
• După numărul de specii moleculare transferate pentru un ciclu transportor, există uniport şi cotransport. Acesta din urmă se numeşte sinport dacă transferul este în acelaşi sens şi antiport dacă sensul este opus.
• Transportul activ se realizează evident numai de către transportori proteici şi poate fi primar sau secundar, după cum proteina transportoare prezintă sau nu activitate ATP-azică proprie.
• Transportul activ secundar este întotdeauna cotransport, una din substanţe fiind transportată activ pe baza gradientului pentru o alta. Consumul de energie este indirect, realizându-se la nivelul unui transportor activ primar ce menţine gradientul menţionat, necesar pentru funcţionarea celui secundar.
Channel Proteins
Form hydrophilic pores across the membrane
Not just simple aqueous pores
Narrow …. selectively permeable
Transport through is always passive and rapid
Allow inorganic ions to diffuse = ion channels
Are gated; NOT continuously open
Channel Proteins
Form hydrophilic pores across the plasma membrane
Narrow and must be selectively permeable
Open and close as needed; transport through is rapid
Channel Proteins
Always passive transport; cannot be coupled to energy source
Primarily function to allow inorganic ions to diffuse down electrochemical gradient
When they transport inorganic ions, they are called ion channels
Ion Channels
Not just simple aqueous pores
Display ion selectivity
Are gated; NOT continuously open
Ion channels:up to 100 X 106 ions/secondalways passive transport
Regulation of opening: “gating”
Kinds of stimuli that “gate” channels
Carrier proteins: activity somewhatresembles enzymatic activity
Carrier proteins: activity somewhatresembles enzymatic activity
protein contains specific binding sites for solute
carrier protein activity somewhat resembles enzymatic activity
reversible conformational changes involved
passive transport
Active Transport
Sometimes it is necessary to transport a molecule against its concentration or electrochemical gradient (“uphill”)
Process mediated by special carrier proteins, sometimes referred to as pumps
This process requires energy and activity must be coupled to some source of metabolic energy
Three ways of driving active transport
Three ways of driving active transport
Three ways of driving active transport
mainly found only in bacteria
coupled carriers can take advantage of energy stored in electrochemical gradient of one solute to drive transport of another
Three types of carrier-mediated transport
Active Transport
In the plasma membrane of animals, sodium is often the ion used to drive active transport
Concentration is lower inside the cell than outside
Binding of ligands is cooperative
Na+ binding enhances glucose binding
Na + binding likely to happen in state A
Cellular pH
Proteins (and other molecules) are affected by pH
Macromolecules generally have an optimal pH at which they function
Cellular pH
Cells must be able to control pH
Accomplished for the cytosol two ways:
sodium-proton exchanger
sodium-driven chloride-bicarbonate exchanger
Cellular pH
Cells must be able to control pH
Accomplished for the cytosol two ways:
sodium-proton exchanger
sodium-driven chloride-bicarbonate exchanger
CYTOSOL
Na+
H+
sodium-proton exchanger
CYTOSOL
Na+
and HCO3
-
H+
and Cl-
sodium-driven chloride-bicarbonate exchanger
(NaHCO3 in)
(HCl out)
How do we get this essential sodium
gradient?
Sodium low inside cell, potassium high
Differences maintained by a special
Na+-K+ pump
Operates as an antiporter
Uses ATP for energy
Plasma membrane Na+-K+ pump is an ATPasetwo ions transported against gradients
Ionophores:channel formermobile ion carrier Produced by
microorganisms as biological weapons
Used by biologists to increase permeability of membranes
Gramicidin A:-antibiotic
Calcium transporter:-turn on cell signaling
Electrochemical Gradient
Charged molecules move along a gradient that is a combination of:
concentration gradientelectrical gradient
Membrane potential: electrical potential difference across membrane
Ion Channels and Electrical Properties of Cells
A membrane potential arises when there is a difference in electrical charge on the two sides of a membrane
These differences can result from active ion pumping or from passive diffusion
Ion Channels and Electrical Properties of Cells
Sodium concentrations are low within a cell
In contrast, there are many negatively charged “fixed anions”
There must be other cations to balance the negative charges
Potassium Channels
Balance of internal negative charges accomplished largely by potassium
Actively pumped into the cell by Na+-K+
pump
Potassium can also move freely in and out through K+ leak channels
Potassium Channels and Electrical Properties of Cells
Potassium leak channels always open
Potassium, through these two types of transport, reaches a balance between concentration gradient and
electrochemical gradient
Potassium Channels and Electrical Properties of Cells
When equilibrium is reached, with no net ion flow, there is a resting membrane potential
A slight change or discrepancy in the arrangement of charges across a membrane can quickly cause a
change in membrane potential
Membrane potential in animal cells depends on K+
leak channels and the K+ gradient across membrane
Na+/K+ pump and channels that allow K+ to leak in enable K+ to approach equilibrium
• e.g., if no membrane potential, but K+ abundant in cells. K+
leak out due to concentration gradient.• K+ movement will cease because a negative charge inside
cell will result.• When concentration and electrical gradients are balanced,
resting membrane potential is reached
Calcium Gradient EssentialMUST be maintained at very low intracellular
concentrations (interferes with phosphate-based energy system)
Steep gradient maintained by active pumps that use the power of ATP to pump Ca2+ out of the cell
Calcium evolved to be a crucial signaling molecule
Increases in response to certain extracellular signals to induce a very rapid response
Calcium Gradient in Muscle
Muscle cells contain sarcoplasmic reticulum
Special organelle that acts as internal store of calcium
Upon reception of signal to contract muscle, store of calcium rapidly released, causes cellular response
Calcium Gradient in Muscle
Once contraction no longer needed, Ca2+ actively pumped out of cytosol back into sarcoplasmic reticulum
This ends the muscle contraction, but requires input of energy, such as from ATP
Calcium Gradient in Muscle
Relates to rigor mortis that sets in after death
As cells die and signaling pathways fall apart, calcium is released from sarcoplasmic reticulum -- muscles contract
Cells are dead and cannot generate or maintain the ATP needed to actively transport Ca2+ back out -- muscles remain contracted
CALCIUM INFLUX ANDSMOOTH MUSCLE CONTRACTION
studies on contribution of L-typeand store-operated channels
D. N. SerbanIasi - Romania
CALCIUM FLUXES ANDSMOOTH MUSCLE CONTRACTIONstudies on contribution of L-type channelsreticular store, and store-operated channels
D. N. SerbanIasi - Romania
Cytosolic calcium signals
participate in any celullar activity,
from the coupling of excitation to responses
(contractile / secretory) and control of metabolism,
gene expression (differentiation / adaptation)
and division (proliferation)…
down to functional alterations and celullar death,
incidental (necrosis) or programmed (apoptosis).
RETICULAR CALCIUM RELEASE
RyR & InR
PLASMALEMMALEXTRUSION
PMCA & Na/Ca
RETICULARUPTAKESERCA
CYTOSOLIC CALCIUM
CALCIUM-CALMODULIN-MLCK
MYOSIN LIGHT CHAIN PHOSPHORYLATION
EXTRACELULLAR CALCIUM INFLUXCaL, ROC, SOC
FORCE DEVELOPMENT
STABLE BRIDGES ACTIN-DEPENDENT MECHANISMS
FORCE MAINTENANCE
CONTRACTILE STATUS
FIBRE LENGTH - CIRCUMFERINTA PARIETAL TENSION
HEMODYNAMIC RESISTANCE VASCULAR COMPLIENCE
BLOOD FLOWSECTORIAL PRESSURE
SOC Berridge 1995
store-operated channels =plasmalemmal Ca²+conducting channels activated by depletion of Ca²+ stores mediate capacitive influx
Putney 1986, Casteels 1981
many issues are still debated- molecular architecture- activation mechanism
HOW MANY SOCS
• highly calcium-selective current ICRAC in
nonexcitable cells is generated by Ca²+- SOCLewis 2001
• ICRAC similar; pCa2+/pNa+ = 1 to 40; cat-SOCSkryma 2000, Albert 2003, Abeele 2004
• activated by the same mechanisms
• sensitive to the same inhibitorsAlbert 2002, Liu 2003, Hunton 2004
• Ca²+- SOC (pCa2+/pNa+ ~ 1000)
in rat basophilic leukemia cells (RBL)
• Cat-SOC (pCa2+/pNa+ = 1 )
in smooth muscle cells (SMC)
Trepakova 2001, Smani 2003
• Ca²+- SOC în RBL
• Cat - SOC (pCa2+/pNa+ = 40)
in human submandibular gland cells
• Cat - SOC (pCa2+/pNa+ = 4)
in human parotid gland cells
Ambudkar 2003
cat – SOC
– Na+ influx depolarization
voltage-gated Ca2+ channels Poteser, 2003
– SOC & CaL co-activation in gallbladder Morales 2004
capacitive influx contraction // depolarization
– Na+ influx Ca2+ influx via Na/Ca Arnon 2000, Lee 2002
– in pulmonary artery reverse Na/Ca
contributes to store depletion mediated
increase in cytosolic calcium Zhang 2005
CIF-iPLA2-SOC
• Ca2+- SOC (RBL, Jurkat) and cat-SOC (SMC)
triggered by CIF (Ca2+ influx factor, partially
purified)
• CIF produced upon Ca2+ store depletion
displaces inhibitory CaM from iPLA2
lysophospholipids which activate SOC
• store refilling CIF CaM rebinds to iPLA2
inactive SOCs Ca2+ influx Csutora 1999, Trepakova 2000
• CIF may be sphingosine 1-phosphate
in human neutrophils and HL60 Itagaki 2003
IP3R-SOC• conformational coupling model Irvine 1990, Petersen 1996
• direct coupling of SOCs with IP3 receptors (IP3R)
• store depletion SOC in two different ways
CIF vs conformational coupling Prevarskaya 2004
• two distinct classes of Ca2+-conducting channels:
SOC activated by depletion via CIF-iPLA2
no IP3 is needed
IP3ROC activated by IP3R by direct coupling
no store depletion is needed Bolotina 2004
• >50% fast capacitive bovine trachea depletion
<50% slow non-capacitive Bazan-Perkins 2003
• possible compartmentalization of the store-
operated pathway in areas away from
receptors and other Ca2+ influxes
Ambudkar 2004
• variety of Ca2+ channels
Ca2+-SOC, cat-SOC, IP3ROC, voltage-gated
influx to trigger / maintain different
physiological responses in various cells