Laboratori de Fisiologia
Molecular
Departament
de Bioquímica i Biologia Molecular
Universitat de Barcelona
Personal
Línias d'Investigació
Publicacions Seleccionades
Col·laboradors
Foto de Grup
Dr. Antonio
Felipe Campo , Professor Titular
Becaris i Estudiants
Ramón Martínez Mármol
Joanna Bielanska
Laura Solé Codina
Mireia
Pérez Verdaguer
Anna Oliveras Martínez
Albert Vallejo Gracia
Sara Roig Merino
Antics becaris
Mireia Coma Camprodón
Rinat Dahan
Gemma Fuster Orellana
Maribel Grande Robles
Meritxell Roura Ferrer
Irini Tsevi
Rubén Vicente García
Núria Villalonga Barceló
El laboratori
de Fisiologia Molecular te com objectiu global la identificació molecular i la funció
fisiològica dels canals iònics de K i de Na a les cèl·lules del sistema immunitari tanmateix com llur regulació
en els sistemes
cardiovascular i nerviós. Els
canals iònics son unes proteïnes de membrana que s'encarreguen
de regular el potencial d'acció i del manteniment del potencial de membrana mitjançant
el pas d'ions a través de l'estructura lipídica de la membrana plasmàtica.
La seva activitat és fonamental a la transmissió sinàptica i a les ones elèctriques cerebrals, així com en el potencial d'acció cardíac. Encara que la seva funció fisiològica sembla estar prou clara a les cèl·lules de naturaleza eléctrica, el seu
paper no està clar en d'altres tipus cèl·lulars on s'han pogut
detectar. En aquest contexte,
se'ls ha atribuït un paper fonamental a les cèl·lules b -pancreàtiques per a un correcte alliberament de la insulina. Al ronyó
estan relacionats amb la reabsorció iònica i el control del volumen cel·lular
durant el filtrat. A la
musculatura llisa uterina, on
la seva presència és pràcticament indetectable a l'estat basal, s'induixen a les darreres hores de la gestació. Això esta relacionat amb les contraccions rítmiques uterines que es generen durant el
part. A les cèl·lules del sistema immunitari
és coneix l'existència de corrents iòniques de K y Na, peró no s'han identificat
les proteïnes responsables, ni les seves subunitats reguladores i poc es coneix del seu paper fisiològic.
Alguns estudis relacionen l'activitat d'aquestes proteïnes amb funcions
tant importants com la producció de òxid nítric o la generació de TNF-α. Aquest resultats indicarien que als canals iònics
juguen un paper fonamental en el sistema immunitari,
com pot ser en la resposta immunitària a agresions externes (infeccions
bacterianes o víriques) o processos autoimmunes. Al múscul estriat, els canals iònics
tenen un paper important en els processos de diferenciació i proliferació celular. Un dels nostres objectius és l'estudi del paper dels canals
iònics depenents de voltatge en la progressió al llarg dell cicle
cel·lular i la seva sortida a G0, process
que inicia la fussió cel.lular
mitjançant la hiperpolarització
de la membrana plasmàtica. El coneixement
dels mecanismes
responsables de la fussió entre mioblasts
i miotubs és important per tractaments
basats en la regeneració
muscular i les terapies géniques.
Felipe, A., Snyders, D.J., Deal, K.K., Tamkun, M.M. Influence of cloned voltage-gated potassium
channel expression on alanine transport, Rb+ uptake, and cell volume.American
Journal Physiology (Cell Physiology) 265 (1993) C1230-C1238.
Felipe, A., Knittle, T.J; Doyle, K.L.; Snyders, D.J.; Tamkun, M.M.
Differential expression during development and pregnancy of Isk
mRNAs in mouse tissue.American Journal Physiology
(Cell Physiology) 267 (1994) C700-C705.
Yang, T., Wathen, M.S., Felipe, A., Tamkun, M.M., Snyders, D.J., Roden, D.M. Potassium currents and K+ channel
mRNA in cultured atrial cardiac myocytes
(AT-1 cells). Circulation Research 75 (1994) 870-878.
Felipe, A., Knittle, T.J., Doyle, K.L., Tamkun, M.M. Primary structure and differential expression
during development and pregnancy of a novel
voltage-gated sodium channel in the mouse.Journal Biological
Chemistry 269 (1994) 30125-30131.
Hulme, J.T., Coppock, E.A,
Felipe, A., Martens, J.R. and Tamkun, M.M.Oxygen sensitivity of
cloned voltage-gated K+ channels expressed
in the pulmonary vasculature. Circulation Research 85 (1999) 489-497.
Fuster,
G., Vicente, R., Coma, M., Grande, M. and Felipe A. One-step reverse
transcription polymerase chain reaction for semiquantitative
analysis of mRNA expression. Methods Find. Exp. Clin.
Pharmacol.
24 (2002) 253-259.
Coma,
M., Vicente, R., Tsevi,
Grande, M., Suarez, E., Vicente, R., Cantó,
C., Coma, M., Tamkun, M.M., Zorzano,
A., Gumà, A., and Felipe, A. K+
channel ß subunits in
muscle during postnatal development and myogenesis.
Biophys. J. 84 (2003) 235a
Coma, M., Vicente, R., Busquets, S., Carbó, N., Tamkun, M.M., López-Soriano, F.J., Argilés,
J.M. and Felipe A. Impaired voltage-gated K+ channel expression in
brain during experimental cancer cachexia. FEBS. Lett. 536 (2003) 45-50.
Grande, M., Suarez, E., Vicente, R., Cantó, C., Coma,
M., Tamkun, M.M., Zorzano,
A., Gumà, A., and Felipe, A. Voltage-dependent K+
channel b subunits in
muscle: Differential regulation during postnatal development and myogenesis. J. Cell. Physiol. 195
(2003) 187-193.
Vicente, R., Escalada, A., Coma, M., Grande, M., Fuster, G., López-Iglesias, C., Solsona, C., and Felipe , A. Voltage-gated potassium
channels in macrophages. A journey from proliferation to activation. J. Physiol. 548P (2003) O20.
Vicente, R., Escalada,
A., Coma, M., Fuster, G., Sànchez-Tilló,
E., López-Iglesias, C., Soler, C., Solsona, C., Celada, A. and
Felipe , A. Differential
Voltage-dependent K+ channel response during proliferation and
activation in macrophages. J. Biol. Chem. 278 (2003) 46307-46320.
Tsevi, I., Vicente, R., Grande M., López-Iglesias,
C., Figueras, A., Capellà,
G., Condom, E. and Felipe, A. Expression of KCNQ1 and KCNE1 during testis
development and germ cell differentiation. Biophys. J. 86 (2004)
126a-127a
Vicente, R., Coma, M., Busquets, S., Moore-Carrasco,
R., López-Soriano, F.J., Argilés,
J.M. and Felipe A. the systemic inflammatory response is involved in the
regulation of K+ channel expression in brain via TNF-α -dependent and -independent
pathways. FEBS. Lett. 572 (2004) 189-194.
Tsevi,
Vicente, R., Escalada, A., Soler, C., Grande, M., Celada, A., Tamkun, M.M., Solsona, C. and Felipe , A. Pattern of Kvß
subunit expression in macrophages depends upon proliferation and the mode of
activation. J. Immunol. 174 (2005) 4736-4744
Felipe, A., Vicente, R., Núria Villalonga, N., Roura-Ferrer, M.,
Martínez-Mármol, R., Solé,
L., Ferreres, J.C. and Condom, E. Potassium channels:
new targets in cancer therapy. Cancer Detect Prev. 30
(2006) 375-385.
Vicente, R., Escalada, A., Villalonga, N., Texido, L., Roura-Ferrer, M.,
Martin-Satue, M., Lopez-Iglesias,
C., Soler, C., Solsona, C.,
Tamkun, M.M. and Felipe, A. Association of Kv1.5 and
Kv1.3 contributes to the major voltage-dependent K+ channel in
macrophages.J Biol Chem. 281(2006) 37675-37685.
Villalonga N, Escalada A, Vicente R, Sánchez-Tilló E, Celada A, Solsona C, Felipe A. Kv1.3/Kv1.5 heteromeric channels compromise pharmacological
responses in macrophages. Biochem
Biophys Res Commun. 352 (2007):913-918.
Martínez-Mármol R, David M, Sanches R, Roura-Ferrer M, Villalonga N, Sorianello E, Webb
SM, Zorzano A, Gumà A,
Valenzuela C, Felipe A. Voltage-dependent Na(+)
channel phenotype changes in myoblasts. Consequences for cardiac repair. Cardiovasc
Res. 76 (2007):430-441.
Villalonga N, Ferreres JC, Argilés JM, Condom
E, Felipe A. Potassium channels are a new target field in anticancer drug
design. Recent Patents Anticancer Drug Discov.
2(2007):212-223.
Vicente R, Villalonga N, Calvo M, Escalada A, Solsona C, Soler C, Tamkun MM, Felipe A. Kv1.5 association
modifies Kv1.3 traffic and membrane localization. J Biol Chem. 283(2008):8756-8764.
Villalonga N, Martínez-Mármol R, Roura-Ferrer M, David M, Valenzuela
C, Soler C, Felipe A. Cell cycle-dependent expression of Kv1.5 is involved
in myoblast proliferation. Biochim Biophys Acta – Mol
Cell Res. 1783(2008):728-736.
David M, Martínez-Mármol R, Gonzalez T,
Felipe A, Valenzuela C. Differential
regulation of Na(v)beta subunits
during myogenesis. Biochem Biophys Res Commun. 368 (2008) 761-766.
Roura-Ferrer M, Solé L, Martínez-Mármol
R, Villalonga N, Felipe A. Skeletal
muscle Kv7 (KCNQ) channels in myoblast
differentiation and proliferation.
Biochem Biophys Res Commun. 369 (2008):1094-1097.
Degut a les caracterítiques específiques dels canals iònics,
entre les que podem destacar la capacitat
elèctica, el ràpid transport iònic, l'existència de fàrmacs específics, entre d'altres, és necessari que en l'estudi dels canals
iònics intervinguin tota
una sèrie de disciplines científiques
que han de actuar coordinadament i posar tota la seva tecnologia i experiència plegadas per a poder analitzar el paper que juguen aquestes proteïnes tan singulars. Amb aquest objectiu,
el laboratori de Fisiologia
Molecular de Proteïnes de Membrana compta amb la inestimable col·laboració de diferents especialistes nacionals i extrangers.
BIOLOGIA
MOLECULAR I RELACIÓ ESTRUCTURA-FUNCIÓ
-
Dr. Michael M. Tamkun.
Department of Physiology,
-
Dr. Alexander Sorkin,
Department of Pharmacology,
-
Dra. Concepció Soler, Departament de Patologia i Terapèutica Experimental. Unitat d’Immunologia, Campus de Bellvitge. Universitat
de Barcelona.
ELECTROFISIOLOGIA
I FARMACOLOGIA
-
Dr. Carles Solsona, Departament de Patologia i Terapèutica Experimental. Campus de Bellvitge. Universitat
de Barcelona
-
Dra. Carmen Valenzuela, Instituto de Investigaciones
Biomédicas “Alberto Sols”. UAM/CSIC,
Madrid
-
Dr. Álvaro Villarroel, Unidad de Biofísica, UPV/CSIC,
Bilbao
act.maig 2008