1. Nature 458, 655-659 (2 April 2009) | doi:10.1038/nature07763; Received 23 August 2008; Accepted 9 January 2009; Published online 25 February 2009 Clustering of InsP3 receptors by InsP3 retunes their regulation by InsP3 and Ca2+Formação de aglomerados de IP3R pelo IP3 re-sintonizaos IP3R aosestímulos de IP3 e de Ca2+ Taufiq-Ur-Rahman1, Alexander Skupin2, Martin Falcke2,3 & Colin W. Taylor 1 1.Department of Pharmacology, Tennis Court Road, Cambridge CB2 1PD, UK. 2.Mathematical Cell Physiology, Max Delbru¨ck Centre for Molecular Medicine, Robert Rossle Str. 10, 13092 Berlin, Germany. 3.Helmholtz Centre Berlin for Materials and Energy, Glienicker Str. 100, 14109 Berlin, Germany.

2. Taylor

3. Sinalização de Ca2+ pelo InsP3

4. Recrutamentohierárquico de eventos de liberação de Ca2+ via InsP3Rs

5. Distribuição do InsP3R 1µm

6. InsP3R small cluster

7. InsP3R Abertura de váriosaoacaso Probabilidade de aberturapequena Curto tempo de abertura Menorsensitividade do InsP3R

8. InsP3R Reverteefeitosbasais: Duração de aberturasmúltiplas é prolongada

9. InsP3Rs são distribuídos aleatoriamente InsP3R3 provocando a liberação de Ca2+ e correntes não detectadas sem InsP3, InsP3 e heparina e ouInsP3 em DT40-KO. Heparina – antagonista do InsP3R

10. Relação entre corrente de voltagem e correnteevocadapor InsP3 Histograma de amplitude da correnteestimuladopor InsP3 Aberturasmúltiplassimultâneasemfunção do número de corrente Distribuição do tempo de permanência e abertura dos canais Número de receptorespor patch observados e previstos 109 patches

12. A atividade do canal mas não o número de receptores (InsP3R) é dependente da concentração de InsP3 Número de receptoresapósestimulação e abertura de todososcanaisobservado e predita (atividade total menorque a esperada) Número de canaisdeterminadospor patch paracadaconcentração de InsP3 Para patches com 3 InsP3R taxa observada e predita 4 estados: closed, 1, 2 and 3 canaisabertossimultaneamente Número de receptoresapósestimulação e abertura de canal único Efeito do InsP3 em um canal - sensitividade Po-probabilidade de abertura de um canal, NPo- probabilidade de abertura de todososcanais

13. Reversibilidade do agrupamento do InsP3R pelo InsP3 n=63 Distribuições dos receptores antes e apóstratamento com InsP3 Números de IP3R detectados no patch n=88 n=40 Agrupamentorevertidoapós wash-out várioscanais 1 canal duração dos eventos Todos IP3R abrindosimultaneamente observados preditos Números de IP3R detectados no patch Redução de 47% Patches com vários IP3R Distribuiçõesaleatória Efeitos da agregaçãonaabertura do IP3R Números de IP3R detectados no patch Aumento do InsP3R Redução do tempo de aberturaemcluster

14. Agrupamentorevertidoapós wash-out 0,5 s após o flash InsP3R cluster é 10x maissensívelao IP3 Po-probabilidade de abertura de um canal, t0- tempo médio de abertura, NPo- probabilidade de abertura de todososcanais

15. Clustering re-sintoniza a regulação de Ca2+ pelo IP3R Distribuição antes e depois do tratamento com IP3 Por patch Nem o número de InsP3R nemsuadistribuiçãoaleatóriafoiafetadapelo Ca2+ Po-probabilidade de abertura de um canal, Npo- probabilidade de abertura de todososcanais T0: media de tempo abertotc: vezes de fechamaento

16. Fechado 1 canal 2 canais Para InsP3 duploaberturaprolonga 50% InsP3 abertofechado Po-probabilidade de abertura de um canal, Npo- probabilidade de abertura de todososcanais

17. Conclusões Sinais de Ca2+ iniciadospelo IP3 requerinteração entre IP3R Recrutamentohierárquicorelaciona com concentrações de IP3 Baixo IP3 causaagregação de IP3R Cluster expõeosreceptoresaoaumento do Ca2+ local e aumentaosefeitos do Ca2+ Formação de aglomerados de IP3R pelo IP3 re-sintonizaos IP3R aosestímulos de IP3 e de Ca2+