Механизмы блокады каналов глутаматных ионотропных рецепторов AMPA и NMDA типов органическими катионами

• Автор: Тихонова, Татьяна Борисовна
• Шифр специальности: 03.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Оглавление

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Развитие представлений об ионотропных рецепторах глутамата

1.2 Субъединичный состав ионтропных глутаматных рецепторов

1.3 Доменная организация глутаматных ионотропных рецепторов

1.3.1 Аминотерминальный домен

1.3.2 Глутамат-связывающий домен

1.3.3. Каналообразующий домен

1.3.4. С-терминальный домен

1.4 Функциональные свойства глутаматных ионотропных рецепторов
1.4.1 Активация глутаматных ионотропных рецепторов
1.4.2 Проводимость и селективность каналов глутаматных 27 рецепторов
1.4.3 Десенситнзация
1.5 Блокада каналов глутаматных ионотропных рецепторов
1.5.1 Механизмы блокады
1.5.1.1 Потенциалозависимость блокады
1.5.1.2 Взаимодействие блокаторов с токонесущими
ионами
1.5.1.3 Взаимодействие блокаторов с воротным 35 механизмом ионного канала. Эффект «ловушки».
1.5.1.4 Кинетика взаимодействия блокаторов с каналами
1.5.2 Важность изучения блокады каналов глутаматных 39 ионо тропных рецепторов
1.5.2.1 Структурные особенности ионотропных 40 глутаматных рецепторов, выявляемые блокадой каналов
1.5.2.2 Физиологическая значимость блокаторов каналов 42 глутаматных рецепторов.
ОБОБЩЕНИЕ ПРИВЕДЕННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ,
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТЫ
ЗЛ Блокада открытых каналов NMDA и АМРА рецепторов дикатионными органическими блокаторами.
ЗЛЛ Сравнение стационарной блокады открытых каналов NMDA и АМРА рецепторов
ЗЛЛ Л Выбор вещества для сравнения механизмов блокады NMDA и АМРА рецепторов.
3.1.1.2 Зависимость стационарной блокады от мембранного потенциала
3.1.2. Исследование потенциалозависимости блокады открытых каналов АМРА рецепторов дикатионными производными адамантана, фенилциклогексила, дифенила
3.1.2.1 Характеристика используемых соединений
3.1.2.2 Потенциалозависимость равновесной блокады
3.1.3 Сравнение потенциалозависимости кинетики взаимодействия блокаторов с каналами АМРА и NMDA рецепторов
3.1.4. Анализ кинетики взаимодействия блокаторов с каналами АМРА рецепторов
3.1.5. Сопоставление потенциалозависимости кинетики отмыва блокатора и потенциалозависимости равновесной блокады открытых каналов АМРА рецепторов
3.2 Взаимодействие с закрытыми каналами
3.2.1.Сравнение взаимодействия с закрытыми каналами NMDA и АМРА рецепторов
3.2.1.1 Возможность «ловушки» блокаторов в закрытых каналах NMDA и АМРА рецепторов
3.2.1.2 Зависимость «ловушки» от времени
3.2.2 Анализ взаимодействия с закрытыми каналами АМРА рецепторов
3.2.2.1 Отмыв блокатора из закрытых каналов АМРА рецепторов. Кинетика
3.2.2.2 Потенциалозависимость вымывания блокаторов из закрытых каналов АМРА рецепторов.
3.2.3 Исследование блокады закрытого канала
внеклеточным блокатором
3.3.«Самоотмыв» блокаторов из каналов АМРА рецепторов
3.4 Кинетическое моделирование
3.5 Блокада каналов АМРА рецепторов изнутри клетки
3.5.1 Блокада открытых каналов АМРА рецепторов, вызываемая 83 блокаторами ИЭМ-1676 и ИЭМ-1925 с внутриклеточной стороны мембраны.
3.5.2 Сравнение потенциалозависимостн блокады открытых 85 каналов АМРА рецепторов с вне- и внутриклеточной стороны мембраны.
3.5.3. Конкурентноподобные отношения между внутри- и внеклеточным
блокатором.
3.5.4 Блок закрытых каналов АМРА рецептров изнутри
3.5.5 Общность сайта связывания для внутри- и внеклеточного 92 блокатора
3.5.6 Действие ИЭМ-1676 на открытые и закрытые каналы
Са2+-непроницаемых АМРА рецепторов изнутри клетки
3.6 Влияние ионного состава среды на параметры блокады каналов 97 АМРА рецепторов
3.6.1. Вольтамперная характеристика каинат-вызванных токов
3.6.2 Влияние снижения внеклеточной концентрации ионов натрия 98 на равновесную блокаду каналов АМРА рецепторов
3.6.3 Влияние снижения внеклеточной концентрации натрия на 100 кинетику взаимодействия блокатора с открытыми каналами
АМРА рецепторов.
3.6.4 Влияние снижения внеклеточной концентрации натрия на
взаимодействие блокатора с закрытыми каналами АМРА рецепторов ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

высота близлежащих потенциальных барьеров и ям, что может оказать влияние и на действие блокаторов. Кроме того, ионы могут модулировать работу всего рецептора, связываясь с неканальнымп сайтами. Так, например, было показано, что одновалентные ионы влияют на связывание агонистов с каинатными рецепторами (Wong et al., 2006)
Данные о влиянии проходящих ионов на взаимодействие блокаторов с каналами не-NMD А рецепторов крайне немногочисленны. Исследовано влияние натрия на блокаду каналов гомомерных GluR6 рецепторов внутриклеточным спермином (Bahring et al., 1997). Было показано, что при увеличении концентрации натрия эффективность блокады спермином уменьшается, однако предположений о конкретном механизме такого взаимодействия не приводилось.
1.5.1.3 Взаимодействие блокаторов с воротным механизмом ионного канала. Эффект «ловушки».
Условно блокаторы открытых каналов можно разделить на 2 группы: препятствующие и не препятствующие закрытию канала. Первую группу часто называют «foot-in-the-door» blockers (блокаторы, работающие по принципу «нога-в-двери»), а вторую - «trapping» blockers («ловушечные» блокаторы). Для объяснения механизмов действия блокаторов первой группы часто используется так называемая последовательная схема блокады (Рис, 10), предложенная Адамсом (Adams, 1976).
2кг к,- (3 к+
2А + 11<->А + Б1А<-* Я2А <-> Я*2А + В Я*2АВ кь 2кь а к.
Рис. 10. Последовательная схема блокады. А - молекула агониста, Я, ЯА, Б2А, II’ и 1НЭ обозначают соответственно закрытое стостояние рецептора, несвязанного с агонистом, связанного с одной шш двумя молекулами агониста, открытое и десенситизированное состояние рецептора, В — молекула блокатора. Прямая и обратная константы скоростей связывания агониста обозначены, соответственно, как кг и кь, а константы скоростей открытия и закрытия канала, как р и а; к+ и к. обозначают константы скоростей связывания и диссоциации блокатора. Для простоты в схеме не показан переход в десенситизированное состояние.