Кальциевые каналы низкой проводимости в плазматической мембране макрофагов : Активация инозитол (1,4,5)-трифосфатом

• Автор: Семенова, Светлана Борисовна
• Шифр специальности: 03.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 92 с.

Содержание
Введение (4)
1. Обзор литературы (8)
1.1. Роль инозитол (1,4,5)-трифосфата в передаче внутриклеточного сигнала (8)
1.2. Структура и функции рецептора 1Рз (10)
1.2.1. Локализация и типы рецептора 1Р3 (10)
1.2.2. Молекулярная структура 1Р3-рецептора (12)
1.2.3. Функциональные свойства Са2+-канала рецептора 1Р3 (14)
1.3. Са2+ вход в клетку, индуцированный инозитол (1,4,5)-трифосфатом (17)
1.3.1.1Р3-активируемые Са2+-каналы в плазматической мембране клеток (18)
2+ u
1.3.2. Вход Са в клетку, активирующийся после опустошения
Са2+ депо (19)
1.3.2.1 Потенциал-зависимость, селективность и
проводимость тока, активируемого опустошением Са2+-депо (Icrac) (21)
1.3.3. Модели «депо-зависимого» кальциевого входа (25)
1.3.3.1. Модели с участием водорастворимых факторов (26)
1.3.3.2. Конформационная модель взаимодействия «coupling model» (28)
1.4. Арахидоновая кислота - модулятор внутриклеточных процессов (35)
1.4.1. Механизмы образования свободной арахидоновой кислоты
(36)
1.4.2. Роль арахидоновой кислоты в регуляции ионных каналов и внутриклеточного С а2 (38)
2. Материалы и методы исследования (43)
2.1. Клетки (43)
2.2. Флуоресцентные измерения цитоплазматического Са2+ (43)
2.3. Регистрация ионных токов и обработка данных (43)
2.4. Растворы (45)
3. Результаты исследования (46)
3.1. Активация входа Са2+ в клетку при действии уридинтрифосфата (иТР) (46)
3.2. Активация ионных токов в ответ на приложение 1Р3 (48)
3.3. Прямое воздействие 1Р3 на ионные каналы (53)
3.4. 1Р3-зависимая инактивация Са -каналов (55)
3.5. Зависимость МР0 каналов от концентрации 1Р3 (58)
3.6. Механизмы модуляции 1Р3-активируемых Са2+ каналов (59)
3.7. Са2+ каналы, активируемые в условиях нативной клетки при действии ИТР (62)
4. Обсуждение результатов (66)
4.1.Заключение (73)
Выводы (75)
Список литературы (77)

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АТР - аденозин 5’-трифосфат
[Ca2+]j - концентрация свободного цитоплазматического кальция
DAC - каналы активируемые опустошением депо
GDP - гуанозин 5’-дифосфат
GTP - гуанозин 5’-трифосфат
GTPyS - гуанозин 5’-0-тиотрифосфат
Аж ас - ток через каналы, активируемые выбросом кальция 1Р3 - инозитол (1,4,5)-трифосфат
IP3R - рецептор 1Р3
NP0 - вероятность открытого состояния канала
PLA2 - фосфолипаза А2
PLC - фосфолипаза С
TG - тапсигаргин
UTP - уридин 5’-трифосфат
АК - арахидоновая кислота 4-БФБ - 4-бромфенацилбромид СР - саркоплазматический ретикулум ЭР - эндоплазматический ретикулум ЭФР - эпидермальный фактор роста

При использовании методики patch-clamp в сочетании с флуоресцентными измерениями [Parekh et al., 1997] было показано, что можно функционально разъединить опустошение внутриклеточных Са2+-депо и депо-индуцированный вход Са2+ (/crac) по их чувствительности к 1Р3. Для этого в клетки вводили различные концентрации 1Р3 через пэтчевую пипетку и оказалось, что низкие (60-600 нМ) концентрации 1Р3 вызывают существенное опустошение Са2+-депо, не приводя к активации 1Р3, и только микромолярные концентрации 1Р3 активируют вход Са2+. Очень любопытным оказался тот факт, что активация /crac имела высокую нелинейную зависимость от концентрации 1Р3. При введении от 60-3 мкМ 1Р3 в клетки наблюдался максимальный вход Са2+, при дальнейшем незначительном уменьшение концентрации 1Р3 до 1 мкМ /crac не наблюдался вовсе. Концентрации 1Р3, которые были слишком низкими для активации входа Са2+ вызывали значительное опустошение Са2+-депо.
На основании своего исследования авторы пришли к выводу, что функционально не все, а только некоторые 1Р3-чувствительные депо могут быть вовлечены в активацию /crac- Эти депо, по-видимому, характеризуются пониженной чувствительностью к 1Р3, предположительно по причине активного метаболизма, который быстро уменьшает концентрацию свободного 1Р3, воспринимаемую рецептором 1Р3 этих депо. Также, на основании полученных ранее данных, авторы полагают что эти депо очень близко расположены к плазматической мембране [Parekh, Penner, 1995].
Рядом авторов было замечено, что в крысиных гепатоцитах [Chiavaroli et al., 1994] гладкомышечных клетках [lino et al., 1993], тучных клетках [Matthews et al., 1989] и др., рецептор-индуцированный выброс Са2+ является процессом, работающим по принципу «все или ничего» и все эти клетки имеют «депо-зависимый» вход Са2+. Поэтому вполне возможно, что вход Са2' в этих клетках работает тоже по