La difusión lateral de proteínas transmembrana dentro de una bicapa lipídica está influenciada por muchos factores: tamaño de la proteína, estado oligomérico, concentración de la proteína en relación con las moléculas lipídicas, etc. (Difusión lateral de proteínas de membrana). Sin embargo, en una célula viva, el lateral el movimiento de las proteínas en la membrana plasmática se controla mucho más estrechamente por las interacciones proteína-proteína, especialmente aquellas con el citoesqueleto.
Tomemos el ejemplo de los receptores de neurotransmisores en las sinapsis neuronales. Estos receptores generalmente residen dentro de complejos proteicos masivos conocidos como densidades postsinápticas (PSD). Como su nombre indica, estas son regiones electon-densas en la superficie de la terminal postsináptica:
El PSD se compone de una gran variedad de proteínas, como se muestra en la siguiente caricatura. Entre estas proteínas se encuentran receptores de neurotransmisores (por ejemplo, AMPAR y NMDAR), moléculas de señalización celular (por ejemplo, SynGAP, nNOS y CaMKII), componentes del citoesqueleto (por ejemplo, F-actina) y un gran número de proteínas de andamiaje (por ejemplo, PSD95 y SAP102) todo junto y firmemente anclarlo a la membrana postsináptica (La arquitectura postsináptica de las sinapsis excitadoras: una más cuantitativa …).
Los receptores que residen dentro del PSD son bastante inmóviles simplemente debido a la gran cantidad de gente de la región, más sus interacciones con las proteínas de andamiaje. Sin embargo, la estructura del PSD es de naturaleza dinámica y puede cambiar en respuesta a la actividad neuronal o señales celulares. Como resultado, los receptores ubicados dentro del PSD podrían alejarse y difundirse hacia sitios extra-sinápticos, y viceversa (Tráfico de receptores en la superficie entre receptores sinápticos y extrasinápticos …):
El proceso de difusión lateral entre sitios sinápticos y sinápticos, así como su regulación, es un tema de gran interés en el campo de la neurociencia. En particular, el Dr. Daniel Choquet de la Universidad de Burdeos ha estado estudiando el proceso utilizando microscopía de súper resolución, que le permite rastrear los movimientos de las moléculas receptoras individuales en las sinapsis.
Recomiendo encarecidamente que consulte estos artículos sobre el tema, muchos de los cuales pertenecen al grupo de Choquet:
Proteínas del andamio en la densidad postsináptica.
Regulación de la difusión de la superficie del receptor AMPA mediante ranuras PSD-95.
El papel de la difusión del receptor en la organización del postsynap …
Regulación de los movimientos laterales del receptor AMPA.
Espero que esto pueda ser de ayuda.
