Исследование механизмов блокады ионных каналов глутаматных рецепторов в изолированных нейронах мозга крысы

• Автор: Большаков, Константин Викторович
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 134 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. Обзор литературы

1.1 Глутаматергическая передача

1.2 Субъединичный состав и фармакологические свойства глутаматных рецепторов

1.3 Строение и функциональные свойства ионотропных глутаматных

рецепторов

1.3.1 Доменная организация глутаматных рецепторов

1.3.2 Активация и десенситизация глутаматных рецепторов

1.3.3 Строение канала глутаматных рецепторов

1.3.4 Механизмы блокады ПМДА и АМПА рецепторов
1.3.5 Потенциалозависимость блокады ионных каналов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 3 РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1 Выявление детерминант селективности и механизма действия канапоблокаторов г лутаматных рецепторов
3.1.1 Общий подход
3.1.2 Сравнение антиНМДЛ и антиАМПА активности моно и дикатионных соединений
3.1.3 Изучение механизмов блокады НМДА рецепторов
3.2 Применение избирательных каналоблокаторов
3.2.1 Фармакологический анализ субъединичного состава АМПА
рецепторов основных и неосновных нейронов гиппокампа
3.2.2 Влияние ионов кальция на активность АМА рецепторов
3.2.3 Характеристика протонуправляемых ионных каналов в
нейронах различных структур мозга крысы
3.2.4 Использование избирательных каналоблокаторов как
противосудорожных агентов
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Полученные данные имеют и общетеоретическое значение, поскольку позволяют объяснить особенности строения и функционирования каналов глутаматных рецепторов разных типов, построить топографические и молекулярные модели строения участков связывания каналоблокаторов. Глутаматсргнческая передача. Гипотеза о медиаторной роли дикарбоновых аминокислот была предложена в начале годов Куртисом и Ваткинсом i, . Они изучали влияние на электрическую активность нейронов изолированного спинного мозга различных веществ. Наиболее сильный эффект в их экспериментах оказывали аспарагиновая, глутаминовая и цисгеиновая аминокислоты. В результате дальнейших экспериментов было установлено, что основным возбуждающим медиатором в синапсах центральной нервной системы позвоночных животных является глутамат, и для него выполняются все основные требования, необходимые для признания вещества медиатором. Определяющим феноменологическим признаком медиаторной роли глутамата послужило открытие для него специфических рецепторов. В дальнейшем была показана различная региональная чувствительность нейронов мозга млекопитающих к деполяризующему действию кислых аминокислот , . В частности, глутаминовая кислота значительно превосходила по возбуждающему эффекту аспарагиновую при подведении к интернейронам задних рогов спинного мозга, в то время как при тестировании этих аминокислот на клетках Реншоу передних рогов наблюдались противоположные результаты. Эти исследования позволили предположить существование двух типов рецепторов возбуждающих аминокислот аспартатчувствительных и глутаматчувствительных, что и послужило отправной точкой для поиска специфических агонистов и антагонистов этих рецепторов. Решающую роль в этих поисках сыграло открытие антагонистического действия диэтилового эфира глутаминовой кислоты ДЭЭГ и 2аминоадиппиновой кислоты, блокирующих действие разных возбуждающих аминокислот с разной эффективностью, что и позволило разделить их рецепторы на два типа НМДА и неНМДА , . Современная их классификация основана на различной чувствительности рецепторов к агонистам и соответственно названиям агонистов получили названия и глутаматные рецепторы. Среди 4 типов глутаматных рецепторов, 3 типа являются ионотропными и 1 метаботропными. В первом случае, рецепторы являются управляемыми лигандом ионными каналами. В случае позвоночных это катионный канал. У беспозвоночных глутаматные рецепторы могут формировать катионный или анионный канал и возможна регистрация как де, так и гиперполяризующего действия при аппликации агонистов ii, . Метаботропные глутаматные рецепторы принадлежат к суперсемейству рецепторов, связанных с белком. По чувствительности к агонистам метаботропные глутаматные рецепторы делятся на три группы ii, . Первая группа обладает максимальным сродством к квисквалату и активирует через соответствующий белок фосфолипазу С. Вторая и третья группы наиболее чувствительны к и 4 соответственно и уменьшают форсколинзависимое образование циклического АМФ , . Соответственно и влияние этих рецепторов на ионную проводимость косвенное. Ионотропные рецепторы глутамата очень разнообразны, как по составу входящих в них субъединиц, гак и по свойствам формируемых ими ионных каналов. Так количество клонированных на настоящий момент субъединиц . Для большинства субъединиц возможен альтернативный сплайсинг, редактирование, приводящее к изменению аминокислотной последовательности. Этим обусловливается разнообразие свойств формируемых ионных каналов. Огромное разнообразие глутаматных рецепторов лежит в основе опосредования и тонкой настройки множества функций, осуществляемых с помощью глутаматергической передачи. На первый взгляд хаотичная комбинаторика субъединиц глутаматных рецепторов является четко управляемой системой. Так, например, благодаря особенностям заякоривания, взаимодействия субъединиц глутаматных рецепторов с белками, прилегающими к внутренней стороне мембраны для обзора см. iv , , становятся возможными регуляция свойств формируемых каналов, их положение на мембране, синаптическое или экстрасинаптическое i .