У нас: 141825 рефератів
Щойно додані Реферати Тор 100
Скористайтеся пошуком, наприклад Реферат        Грубий пошук Точний пошук
Вхід в абонемент


випливає очевидність того, що потенціал-залежні канали - це тетрамери, утворені ідентичними чи змішано - незалежними субодиницями. Коли це так, то кожен канал має 4 незалежні NH2 - кінці, потенційно здатні бути інактиваційними частинами. Скільки їх потрібно, щоб відбулася інактивація?

MacKinnon et al. підійшли до цього питання створюючи субодиничні форми Shaker, в яких присутність інктиваційної кульки була пов'язана з мутацією, що робить канал стійким до блокади СТХ, але не має відношення до інактивації. Цю форму каналу ін'єктували в ооцити Xenopus laevis разом з токсин-нечутливими неінактиваційними субодиницями, і очікувалась експресія тетрамерів з хаотичним випадковим складом. Достатньо лише одного токсин-зв'язуючого сайту, щоб підтвердити чутливість до токсину, коли лише однієї кульки достатньо для інактивації каналу, тоді всі токсин-чутливі канали з вбудованими 1-4 токсин чутливими субодиницями, які несуть кульки, мають інактивуватися.

Насправді, всі швидко інактиваційні компоненти, індуковані ін'єкцією змішаних субодиниць, блокувалися СТХ. Однак інактивація каналів, які містили менше ніж 4 інактиваційні частинки, була повільнішою ніж у тих, які містили всі 4 кульки. Такі дані можна трактувати аналогічно до доза-залежного рівня інактивації ShB6-46 каналів, на які діяли вільним кульковим пептидом, при чому зростання інактиваційного рівня відбувалося коли пептид був більш позитивно зарядженим. В будь-якому разі припускається, що збільшення концентрації кулькового пептиду біля його рецептора, збільшує вірогідність їхнього зв'язку і відтак - рівня інактивації; тим не менш, лише одна кулька взаємодіє з гирлом каналу.

- субодиниця швидкої інктивації.

Більшість досліджень молекулярного та біофізичного механізмів швидкої інактивації К+ каналів зосереджувалось навколо NH2 кінцевого домену а- субодиниці канального білку. Однак, деякими авторами було також висловлено думку про те, що білкові домени з інших субодиниць можуть спричинювати швидку інактивацію неінактивованих каналів, коли їх експресувати разом з а- субодиницею.

Retting et al. ідентифікували клони цДНК, які кодують 2 ізоформи В- субодиниць К+ каналів мозку щурів. Коекспресія одного з них КVB1 з мРНК, що кодує RCK1 веде до експресії швидко інактивованого струму, на відміну від експесії самого RCK1, який не інактивується. Так само, коекспресія КVB1 і RCK4 прискорює у 8 разів інактивацію експресованого окремо RCK4.

Експериментальна очевидність пітверджує ідею про те, що NH2 кінцева форма КVB1 субодиниці утворює інактиваційну частинку (В-кульку), що поводиться так само, як і ShakerB пептид. КVB1 NH2 кінець має подібну первинну структуру з NH2 кінцем інактиваційних К+ каналів ссавців (і родиною Shaker дрозофіли). Ця подібність включає кластер гідрофобних амінокислот та групу заряджених залишків. Делеція КVB1 NH2 кінця унеможливлює швидку інактивацію при коекспресії з RCK1, а додавання відповідного пептиду всередину клітини, відновлює її.

Як і у випадку з ShakerB пептидом, інактивація за допомогою -кульки зростає при збільшенні позитивного заряду кульки. Більше того, коекспресія KV1 з ShB6–46 веде до виникнення інактиваційних К+ струмів. Виявляється, що -кулька може повністю повторювати функції раніше описаної NH2 – кінцевої ділянки субодиниці. (мал.2, мал.3) Природньо припустити, що обидві “кульки” взаємодіють з одним тим самим сайтом на внутрішньому гирлі каналу, оскільки обидві мають гідрофобний профіль і - інактивація дестабілізується підвищенням концентрації К+ назовні клітини, що відбувається при класичному N-типові інактивації.

Можливість комбінування різних ізоформ чи - субодиниць в К+ каналах розглядається як спосіб фізіологічної модуляції інактивації К+ каналів in vivo.

С- тип інактивації.

Ми вже розглянули N-тип інактивації, яка відбувається швидко, однак, виявляється, що багато К+ каналів демонструють іншу форму інктивації – повільну.

Робота Hoshi et al. показала, що саме СООН- кінцевий домен бере участь в цьому типові інактивації (інактивації за С-типом). Ця ідея виникла після спостереження того, що альтернативно сплайсовані С-кінцеві варіанти показували різний рівень повільної інактивації. Iverson & Ruby також помітили, що різні С – кінці впливають на стабільність довготривалого інактивованого стану в різних конструктах Shaker. Інші дослідження показали, що С- інактивація відбувається принципово іншим чином, ніж N- інактивація.

Внутрішньоклітинний ТЕА, що конкурує за зв’язування рецептора на внутрішньому гирлі каналу з кульковим пептидом, не впливає на повільну інактивацію. Але зовнішній ТЕА сповільнює С- інактивацію та зменшує макроскопічний струм у ShB6–46 мутантів. Рівні інактивації мають лінійну залежність від концентрації ТЕА іззовні, і амплітуди струму також пропорційно зменшуються. Цей вплив ТЕА на С- тип інактивації відповідає моделі “нога в дверях”. Оскільки трипсин не виявив ніякого впливу на зовнішній бік каналу при С- інактивації, механізм “кульки й ланцюжка” було виключено. Тоді дослідники висловили припущення, що при С-типові інактивації відбуваються більш значні структурні перебудови з зовнішнього боку мембрани. Хоча деякі експерименти з реєстрацією струмів у дикого типа ShB6–46 і підтвердили справедливість моделі “foot in the door”, однак інші дослідження показали, що ефекти проникливих йонів на С-тип інактивації не можна розглядати за такою спрощеною схемою.

Наприклад, Lopez-Barneo et al. зробили низку амінокислотних замін в ShakerВ каналах, які не мали N- типу інактивації і виявилося, що найдраматичніші наслідки для інактивації за С- типом мала заміна в Т449К мутанта, коли рівень інактивації зменшувався в 42 рази порівняно з нормальними каналами. Таким чином, амінокислотний залишок в 449 положенні виявляється критичним для визначення рівня інактивації. З іншого боку Lopez-Barneo помітив, що зовнішні катіони на додаток до того, що вони сповільнюють С-тип інактивації, можуть також впливати на кількість каналів, які відкриваються при деполяризації. Цей ефект більше проявлявся у тих мутантів, які характеризувалися більш швидкою С- інактивацією, а саме у Т449А, Т449Е, Т449К. В цих трьох випадках величина


Сторінки: 1 2 3 4