1 ХЕМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ 2 МЕХАНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ

1. ХЕМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ 2. МЕХАНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ 3. КАЛЬЦИЕВЫЕ КАНАЛЫ

ХЕМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ

РЕЦЕПТОРУПРАВЛЯЕМЫЕ Примеры: §АЦЕТИЛХОЛИНОВЫЙ РЕЦЕПТОР §ГАМК- И ГЛИЦИНОВЫЕ РЕЦЕПТОРЫ В ПОСТСИНАПТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЕ

АЦЕТИЛХОЛИНОВЫЙ РЕЦЕПТОР

Са 2+-ЗАВИСИМЫЙ КАЛИЕВЫЙ КАНАЛ

АТФ-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ КАЛИЕВЫЕ КАНАЛЫ АТрансмембранная топология двух субъединиц КАТФ канала Б - Схематическое изображение канального комплекса (поперечное сечение) Открыты при повышенной концентрации АДФ, закрыты при повышении концентрации АТФ.

В Модель формирования поры КАТФ канала субъединицами (продольное сечение) с формированием селективного фильтра в наружном (1) или внутреннем (2) участке поры. Г. Модель КАТФ канала, показывающая, что канальный комплекс содержит 4 АТФ-связывающих сайта (на Kir 6. 2) и 8 Mg-нуклеотид-связывающих сайтов (на SUR 1).

СЕКРЕЦИЯ ИНСУЛИНА: РОЛЬ ИОННЫХ КАНАЛОВ Повышение уровня АТФ Закрывание К-АТФ Деполяризация мембраны 1 — К+-АТФ чувствительный канал; 2 — вольтажзависимый Са 2+-канал; 3 — Са 2+-активируемый К+-канал; ГТ'— ГЛЮТ-2; ГК— глюкокиназа. Открывание Са-каналов, увеличение [Ca 2+]in Индукция экзоцитоза

МЕХАНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ

Восприятие Øзвука и вибрации, Øгравитации, Øускорения, скорости, Øдавления, Øприкосновения, Øизменения формы и объема клетки, Øее местоположения относительно внеклеточного матрикса и окружающих клеток. Эта способность лежит в основе слуха и чувства равновесия, тактильной чувствительности, проприорецепции, осморегуляции.

Системы управления механочувствительным каналом

1. Управление посредством латерального натяжения в клеточной мембране А - ориентация белка механочувствительного канала в мембране. Б - 6 субъединиц механочувствительного группируются, образуя компактный цилиндр, пронизывающий мембрану. Когда мембрана напряжена в центре цилиндра открывается гидрофильная пора (Sukharev et al. , 1997).

2. Управление молекулярными мостиками, которые связаны с одной стороны с цитоскелетом, а с другой – с внеклеточными структурами

Эпителиальный натриевый канал (ENa. С) Возможная модель механочувствительности: а — внеклеточные петли находятся с наружной стороны клеточной мембраны; б — реакция на изменения скорости и давления внеклеточной жидкости.

КАЛЬЦИЕВЫЕ КАНАЛЫ

ГРАДИЕНТ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ ВНЕКЛЕТОЧНАЯ СРЕДА 10 -8 М 10 -3 М

РОЛЬ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ 1. СОПРЯЖЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ - СОКРАЩЕНИЯ

2. ИОНЫ КАЛЬЦИЯ – ВТОРИЧНЫЕ ПОСРЕДНИКИ УЧАСТВУЮТ В • АГРЕГАЦИИ ТРОМБОЦИТОВ • ВЫСВОБОЖДЕНИИ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ Са 2+ • ПРОЦЕССАХ СЕКРЕЦИИ

КАЛЬЦИЕВЫЕ КАНАЛЫ ПО РАСПОЛОЖЕНИЮ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ (НА ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЕ) ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ (НА МЕМБРАНАХ СПР)

КАЛЬЦИЕВЫЕ КАНАЛЫ ПО СПОСОБУ УПРАВЛЕНИЯ §ПОТЕНЦИАЛОЗАВИСИМЫЕ §РЕЦЕПТОРУПРАВЛЯЕМЫЕ

ПОТЕНЦИАЛОЗАВИСИМЫЕ КАЛЬЦИЕВЫЕ КАНАЛЫ L-ТИПА (МЕДЛЕННЫЕ КАНАЛЫ) ВЫСОКОВОЛЬТАЖНЫЕ: ØАКТИВИРУЮТСЯ ПРИ ОТНОСИТЕЛЬНО ВЫСОКИХ ЗНАЧЕНИЯХ МП (свыше 10 м. В) ØВысокая проводимость (25 п. См) ØМЕДЛЕННО ИНАКТИВИРУЮТСЯ (t 500 мс) ЛОКАЛИЗАЦИЯ: НЕЙРОНЫ ЦНС И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ НС, КАРДИОМИОЦИТЫ, КЛЕТКИ СКЕЛЕТНОЙ, ГЛАДКОЙ МУСКУЛАТУРЫ

ДВА МЕХАНИЗМА ИНАКТИВАЦИИ Са 2+каналов L-типа 1. Потенциалозависимая инактивируются деполяризацией 2. Кальцийзависимая (токозависимая) инактивируются ионами Са 2+, вошедшими в клетку во время развития этого тока.

РОЛЬ КАЛЬЦИЕВЫХ КАНАЛОВ L-ТИПА Ø ОСНОВНОЙ ПУТЬ ДЛЯ ВХОДА ИОНОВ КАЛЬЦИЯ В КЛЕТКУ (ВАЖНО ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ МЫШЦ, ВЫДЕЛЕНИЯ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ) Ø ГЕНЕРАЦИЯ ПД В НЕКОТОРЫХ КЛЕТКАХ

МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА Са 2+-КАНАЛА L -ТИПА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СУБЪЕДИНИЦ КАНАЛА ДОМЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КАНАЛА

Субъединичная структура Са 2+канала Мембранная локализация субъединиц Са 2 +канала и формирование ионопроводящей поры α 1 субъединицей

ИЗУЧЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОЗАВИСИМЫХ КАЛЬЦИЕВЫХ КАНАЛОВ – РАБОТЫ ХАГИВАРА С СОАВТ. НА МЫШЦАХ МОРСКОГО ЖЕЛУДЯ (усоногие ракообразные)

ПРОНИЦАЕМОСТЬ Са 2+-КАНАЛА ДЛЯ ДВУХВАЛЕНТНЫХ КАТИОНОВ Ba 2+ Sr 2+ Ca 2+ Co 2+ Ni 2+ Cd 2+ БЛОКАТОРЫ ЭТОТ РЯД СОВПАДАЕТ СО СПОСОБНОСТЬЮ ЭТИХ КАТИОНОВ СВЯЗЫВАТЬСЯ С КАРБОКСИЛЬНОЙ ГРУППОЙ

МОДЕЛЬ: ИОН КАЛЬЦИЯ СВЯЗЫВАЕТСЯ С ОПРЕДЕЛЕННОЙ СТРУКТУРОЙ КАНАЛА X + Caex X Ca X + Cain Jca(E) –кальциевый ток, зависящий от МП Jcamax (Е) – предельное значение кальциевого тока Kca (Е)– константа диссоциации

КАНАЛЫ -NТИПА АКТИВИРУЮТСЯ ПРИ ВЫСОКИХ ЗНАЧЕНИЯХ МП (более 20 м. В) ОТНОСИТЕЛЬНО БЫСТРО ИНАКТИВИРУЮТСЯ (t 50 -80 мс) СРЕДНЯЯ ПРОВОДИМОСТЬ (13 п. См) ЛОКАЛИЗАЦИЯ: СИНАПТОСОМЫ МОЗГА КРЫСЫ, НЕЙРОНЫ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА

РОЛЬ КАЛЬЦИЕВЫХ КАНАЛОВ N-ТИПА Ø Регулируют высвобождение медиаторов

КАНАЛЫ T-ТИПА (БЫСТРЫЕ КАНАЛЫ) НИЗКОВОЛЬТАЖНЫЕ: АКТИВИРУЮТСЯ ПРИ НИЗКИХ ЗНАЧЕНИЯХ МП (потенциалы более положительны, чем -70 м. В) БЫСТРО ИНАКТИВИРУЮТСЯ (t 50 -80 мс) ПРОВОДЯЩАЯ СИСТЕМА СЕРДЦА, ФИБРОБЛАСТЫ, В-ЛИМФОЦИТЫ ЛОКАЛИЗАЦИЯ:

РОЛЬ КАЛЬЦИЕВЫХ КАНАЛОВ Т-ТИПА Ø В ЭМБРИОНАЛЬНЫХ КЛЕТКАХ ЗАПУСКАЮТ ПРОЦЕССЫ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ Ø ОБЕСПЕЧИВАЮТ ЗАКОНОМЕРНЫЕ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ МП (НАПРИМЕР, В ПЕЙСМЕКЕРАХ)

ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ КАЛЬЦИЕВЫЕ КАНАЛЫ

РИАНОДИНОВЫЕ РЕЦЕПТОРЫ ØВ СПР ØАКТИВИРУЮТСЯ ВНЕШНИМ Са 2+, ЧТО ПРИВОДИТ К ВЫХОДУ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ ИЗ СПР ØТЕТРАМЕР ØРИАНОДИН НЕОБРАТИМО БЛОКИРУЕТ ЭТИ РЕЦЕПТОРЫ

IP 3 -РЕЦЕПТОРЫ: ØВ СПР ØАКТИВИРУЕТСЯ ИНОЗИТОЛТРИФОСФАТОМ ØОБЕСПЕЧИВАЕТ ВЫХОД ИОНОВ КАЛЬЦИЯ ИЗ РЕТИКУЛУМА