Interakce mezi vápenatými ionty a povrchovým nábojem ve vztahu k vápníkovým proudům

Vápníkové ionty ovlivňují gating Ca proudů. Povrchový náboj se na tom podílí, ale do jaké míry, není známo. Zkoumali jsme to pomocí izolovaných těl nervových buněk Helix aspersa a kombinované metody mikroelektrodové sací pipety pro napěťovou svorku a vnitřní perfuzi. Zjistili jsme, že proudy Ba a Sr vzniklé substitucí těchto iontů za extracelulární ionty Ca se aktivují při méně kladných potenciálech než proudy Ca. Mg ionty neprostupují Ca kanálem a změny o způsobují posuny aktivačních potenciálových křivek, které jsou srovnatelné s účinky změn o nebo o. K inaktivaci Ba proudů dochází také při méně kladných potenciálech. Intracelulární perfuze s EGTA snížila inaktivaci Ca proudů v závislosti na potenciálu, ale neposunula inaktivačně-potenciálovou křivku. Inaktivace závislá na Ca proudech, která je blokována intracelulárním EGTA, tedy pravděpodobně nezahrnuje podobnou změnu intracelulárního povrchového potenciálu. Napěťové posuny aktivace a inaktivace vyvolané extracelulárními dvojmocnými kationty použitými jednotlivě nebo ve směsích lze popsat Gouy-Chapmanovou teorií pro difúzní dvojvrstvu s vazbou (Gilbert & Ehrenstein, 1969; McLaughlin, Szabo & Eisenman, 1971). Z hodnot povrchového potenciálu a Boltzmanova rozdělení jsme vypočítali povrchové koncentrace, které předpovídají následující experimentální pozorování: 1) nasycení vztahů mezi proudem a koncentrací při maximální změně povrchového potenciálu; 2) zvýšení vrcholového proudu, když jsou ionty Ca nahrazeny ionty Sr nebo Ba; a 3) větší inhibiční účinek Mg na IBa než ICa. Teorie naznačuje, že povrchový náboj nelze zcela odstínit ani při 1 M o, a proto je třeba vlastnosti Ca kanálů hodnotit ve světle vlivu povrchového náboje. Například po korekci na účinky povrchového náboje jsou relativní propustnosti iontů Ca, Ba a Sr ekvivalentní. V přítomnosti iontů Co jsou však ionty Ca propustnější než ionty Ba, což naznačuje, že se může jednat o vazebné místo kanálu.

Napsat komentář