Многоуровневая проводимость ионных каналов, образованных циклическими липодепсипептидами Preudomonas Syringae в липидных бислоях

• Автор: Остроумова, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования.

Цели и задачи исследования

Научная новизна исследования

Теоретическое и практическое значение работы

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Многоуровневая проводимость ионных каналов

1.1.1. Флуктуации эффективного диаметра поры.

1.1.2. Кластеризация ионных каналов в специфических мембранных областях

1.1.3. Кооперативное функционирование каналов в кластере.

1.2. Влияние спонтанной кривизны липидных молекул на активность ионных каналов
1.3. Влияние дипольного потенциала мембраны на активность ионных
каналов
1.4. Характеристика объектов исследования
1.4.1. Молекулярная структура липодепсипептидов
1.4.2. Биологическая активность липодепсипептидов
1.4.3. Каналообразующая активность циклических липодепсипептидов в липидных бислоях
1.4.3.1. Подсостояния проводимости каналов, образованных циклическими липодепсипептидами. Кластерная организация СМЕканалов.
1.4.3.2. Вольтамперные характеристики элементарных каналов
1.4.3.3. Воротные свойства фитотоксиновых каналов
1.4.3.4. Каналообразующая активность циклических липодепсипептидов в клеточных и модельных мембранах
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Материалы.
2.2. Методы исследования.
2.2.1. Формирование липидных бислоев и измерение их электрических характеристик
2.2.2. Анализ экспериментальных данных
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Геометрия элементарного СМЕканала.
3.2. Потенциалзависимость синхронизации элементарных каналов в кластере,.
3.2.1. Влияние заряда липидных молекул и каналоформера на кооперативность функционирования элементарных каналов.
3.2.2. Дипольная модель десинхронизации функционирования элементарных каналов в кластере
3.3. Влияние дипольного потенциала мембраны на многоуровневую проводимость каналов.
3.3.1. Влияние дипольного потенциала мембраны на число кооперативно функционирующих элементарных каналов
3.3.2. Влияние дипольного потенциала мембраны на проводимость элементарных каналов.
3.4. Механизм функционирования циклических липодепсипептидов в мембране
3.4.1. Кинетические характеристики подсостояний проводимости
3.4.2. Общий предшественник для элементарных каналов и каналовкластеров.
3.4.3. Кинетическая схема функционирования каналов.
3.5. Каналообразующая активность липодепсипептидов в липидных бислоях
3.5.1. Зависимость каиалообразующей активности СМЕ от мембранного дипольного потенциала
3.5.2. Зависимость каналообразующей активности СМЕ от сфинголипидного
состава мембраны.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Кальциевые каналы рианодиновых рецепторов клеток млекопитающих , большое количество которых находится в скелетной мускулатуре в СПР и кардиомиоцитах, также демонстрируют многоуровневую проводимость . i . . . . Большинство авторов склонны думать, что причиной появления подуровней проводимости являются конформационные изменения единственной поры при взаимодействии с активаторами и супрессорами. каналы флуктуируют между полностью закрытым и полностью открытым состояниями через несколько промежуточных подсостояний, число, вероятность появления и проводимость которых зависят от химического агента и трансмембранного потенциала i . . . . Аналогичная ситуация скорее всего наблюдается и в случае катионных каналов ваниллойдных рецепторов нейронов крысы V, демонстрирующие как минимум три подсостояния проводимости . с соавторами . рецепторов центральной нервной системы появляются в результате флуктуаций энергетического барьера для проникающего иона. Причиной наличия подсостояний проводимости у потенциалзависимых калиевых каналов и , а также потенциалзависимых 2активируемых калиевых каналов является последовательный переход четырех идентичных субъединиц из инактивированного в активированное состояние V, i, i , рис. v ivi i . 1. Рис. Подсостояния проводимости калиевых каналов, состоящих из четырех одинаковых субъединии квадратики. При открывании канала каждая субъединииа должна перейти из инактивированного черное в активированное состояние белое. По V. Б Полностью открытому состоянию Г канала Е предшествуют несколько коротко живлпшос состояний, в которых не все субъединииы активированы . .. Колицин индуцирует в липидных бислоях ионные каналы с двумя подуровнями проводимости и 0 пСм а Измерение эффективного диаметра водной поры канала в различных подсостояниях проводимости дало следующие величины А и А для диаметров каналов с проводимостью пСм и 0 пСм. Авторы предположили, что 0 пСм канал образуется из пСм канала путм увеличения числа трансмембранных спиралей, участвующих в формировании поры рис. Рис. Модель образования колиииновых каналов с проводимостью и 0 пСм. Липиды, участвующие в образовании стенок поры, нарисованы зелным две гидрофобные трансмембранные аспирали VIIIIX нарисованы серым. У 0 пСм канапа трансмембранный сегмент длиннее, что может быть обусловлено увеличением длины трансмембранных аспиралей. По ЯоЬко е а Амилоидные белки, вызывающие конформааионные нейродегенеративные болезни человека, в том числе болезнь Альцгеймера, образуют ионные каналы многоуровневой проводимости рис. Ап8ре е1 а Ннакига еХ а Коипе сХ а В литературе обсуждается две альтернативные возможности появления подсостояний проводимости этих каналов флуктуации размеров поры за счет изменения числа или конформации мономеров, образующих канал. Рис. Каналы, образуемые различными амилоидными белками. По i . Межклеточная передача предполагает концентрацию необходимых белков в синапсе. Например, открывание Са2,каналов в пресинаптической терминали обеспечивает экзоцитоз медиатора в синаптическую шель. Функционирование хемочувствительных каналов постсинаптической мембраны приводит к возникновению постсинаптического мембранного потенциала, что является сигналом для генерации потенциала действия. В большинстве случаев конкретные механизмы, обеспечивающие необходимую организацию синаптических белков, неизвестны. Предполагается, что основную роль играют пептидпептидные взаимодействия. Например, в нервномышечных синапсах позвоночных белок рапсин вызывает кластеризацию ацетил ход иновых рецепторов i. В тормозных синапсах центральной нервной системы позвоночных глициновые рецепторы агрегируют при взаимодействии с гефирином .