Los canales de potasio activados por voltaje (Kv) son tetrámeros simétricos formados por 4 subunidades idénticas. Cada subunidad consta de 6 segmentos transmembranales helicoidales (S 1-S6), agrupados en 2 dominios funcionales: el domini > ensor de voltaje (VSD), formado por los segmentos S l-S4 y el dominio del poro (PD), formado por los segmentos S5-S6. El PD da cuenta de las propiedades de conducción y selectividad iónica, mientras el VSD es el responsable de la sensibilidad al voltaje que muestran estos canales. Ante una despolarización de la membrana, se produce un cambio conformacional en cada unos de los 4 VSD de la proteína, que posibilita la apertura de la vía de conducción iónica del canal. Específicamente en el segmento S4 de cada VSD, existen entre 4 y 8 residuos positivos, típicamente argininas, periódicamente espaciados por 2 residuos hidrófobos. La despolarización de la membrana provoca que las 4 argininas más externas del S4: R362, R365, R368 y R371, definidas aquí como Rl-R4, atraviesan completamente el campo eléctrico transmembranal, lo que da cuenta de la mayor parte de la sensibilidad al voltaje de la activación. Sin embargo aun no existe consenso acerca de la naturaleza y dimensiones de ese movimiento, o de la manera en que un segmento transmembranal con tal densidad de cargas es "acomodado" en la membrana. En este trabajo abordé ambos problemas determinando el efecto del contenido de cargas de S4 sobre la dependencia de voltaje de la activación del canal de potasio Shaker. Demuestro en esta tesis que la reversión de la carga de la cadena lateral de la posición correspondiente a cada una de las argininas desde Rl a R3 reduce a la mitad la dependencia de voltaje. Dado que cada reversión de carga resta dos cargas positivas nominales a cada segmento S4 -por la eliminación de una carga positiva y la introducción de una carga negativa en la misma posición-, la disminución a la mitad sugiere que los aspartatos ubicados en esas posiciones contribuyen de igual forma que las argininas originales a la sensibilidad al voltaje. La introducción de cargas adicionales en las posiciones hidrófobas entre Rl y R2 produce un remodelamiento del campo eléctrico trasmembranal. Demostré que una cadena lateral cargada de cualquier signo en la posición 363 -primera posición entre Rl y R2- disminuye la sensibilidad al voltaje hasta en un 50%. Mis resultados indican que la carga introducida provoca un desplazamiento, hacia adentro, del borde externo del campo eléctrico, dejando a Rl y a la cadena lateral cargada adicionada permanentemente expuestas al solvente extracelular y por tanto no participan en la sensibilidad al voltaje. La presencia de aspartato en cada una de las 2 posiciones hidrófobas ubicadas entre R2 y R3 no tiene efecto en la dependencia de voltaje. Si el S4 experimentara una traslación de grandes dimensiones a través del campo eléctrico durante la activación, como la traslación de 15 Á descrita en el modelo de la "paleta", una carga en cualquiera de estas posiciones contribuiría a la sensibilidad al voltaje. Por tanto, estos resultados son incompatibles el modelo de la "paleta". Doctor en Ciencias Mención en Neurociencia. TERMINADA PFCHA-Becas 109p. PFCHA-Becas