Los canales iónicos activados por nucleótidos cíclicos o canales CNG son canales iónicos que funcionan en respuesta a la unión de nucleótidos cíclicos . Los canales de GNC son canales de cationes no selectivos que se encuentran en las membranas de varios tipos de tejidos y células, y son importantes en la transducción sensorial así como en el desarrollo celular. Su función puede ser el resultado de una combinación de la unión de nucleótidos cíclicos (cGMP y cAMP) y un evento de despolarización o hiperpolarización . Descubierto inicialmente en las células que forman la retina.del ojo, se han encontrado canales de GNC en muchos tipos de células diferentes tanto en el reino animal como en el vegetal . Los canales de GNC tienen una estructura muy compleja con varias subunidades y dominios que juegan un papel crítico en su función. Los canales de GNC son importantes en la función de varias vías sensoriales, incluida la visión y el olfato , así como en otras funciones celulares clave como la liberación de hormonas y la quimiotaxis . También se ha encontrado que existen canales de GNC en procariotas , incluidas muchas espiroquetas , aunque su función precisa en bacterias la fisiología sigue siendo desconocida.
El descubrimiento de los canales de GNC está relacionado con el descubrimiento de mensajeros intracelulares responsables de la mediación de las respuestas en los fotorreceptores retinianos . Antes de su descubrimiento, se pensaba que los nucleótidos cíclicos desempeñaban un papel en la fosforilación . En 1985, se descubrió que el cGMP era capaz de activar directamente la respuesta dependiente de la luz de los canales iónicos de los bastones mediante el estudio de la retina de las ranas adaptada a la luz . [1] También se encontraron canales de GNC en fotorreceptores de cono , cilios quimio sensibles de las neuronas sensoriales olfativas yglándula pineal . Después de la identificación de los aminoácidos de las proteínas purificadas, se realizó la clonación y la expresión funcional de los canales de CNG. La clonación molecular permitió el descubrimiento de canales similares en muchos otros tejidos. [2] [3] En 2000, los científicos realizaron estudios utilizando retina de ratón y clonación molecular para encontrar una nueva subunidad del canal, CNG6. [4]
Los canales de GNC tienen funciones importantes en la transducción de señales en los fotorreceptores retinianos y las neuronas receptoras olfativas . Se activan directamente mediante nucleótidos cíclicos y se necesitan aproximadamente 4 nucleótidos cíclicos para activar cada canal. Los canales de GNC no son selectivos y permiten que muchos iones alcalinos entren o salgan de una célula que expresa canales de GNC en su membrana. Este flujo de iones puede resultar en despolarización o hiperpolarización . Los canales de GNC se pueden activar mediante cAMP o cGMPexclusivamente, o en ocasiones mediante una combinación de ambos cNMP, y algunos canales son más selectivos que otros. Aunque la actividad de estos canales muestra poca dependencia del voltaje, todavía se consideran canales dependientes del voltaje. El calcio , la calmodulina y la fosforilación modulan la apertura de los canales de GNC. [3]
El papel principal de los canales de GNC es la transducción sensorial en varios tejidos. Muchos estudios han mostrado canales de GNC en fotorreceptores de varillas y conos , y también se han encontrado en el cerebro , el corazón , los riñones y las gónadas . [3]
Los homólogos del canal de GNC en Caenorhabditis elegans , Drosophila melanogaster y Limulus polyphemus tienen funciones desconocidas. Los estudios han demostrado que los homólogos de C. elegans podrían tener funciones en la quimiosensación . [3]
El daltonismo y la degeneración de la retina se producen cuando los canales de GNC tienen mutaciones. Las mutaciones específicamente en las subunidades A y B dan como resultado una acromatopsia completa e incompleta . [3]