Методы фармацевтического анализа

Расстройства здоровья

Калиевые каналы волосковых клеток и их настройка

Какие свойства клеточной мембраны обеспечивают эту электрическую настройку и как эти свойства варьируют, определяя настройку на определенную частоту? Отведение от волосковых клеток мешочка лягушки (вестибулярный сенсорный орган) показало, что взаимодействия между потенциалзависимыми кальциевыми и кальций-активируемыми калиевыми каналами может вызывать осцилляцию потенциала. Исследования волосковых клеток, изолированных из уха черепахи, показали, что характеристическая частота каждой клетки определена чрезвычайно элегантным и простым путем — а именно плотностью и кинетическими свойствами кальций-активируемых калиевых каналов в каждой клетке (рис. 7). Их называют ВК-каналами (от "big K+") из-за большой проводимости одиночного канала.

В клетках, настроенных на более низкие частоты, суммарная калиевая проводимость мала и медленнее активируется, и таким образом способствует возникновению относительно медленных электрических колебаний. В клетках с более высокой частотой калиевая проводимость больше и активация быстрее.

В самых низкочастотных волосковых клетках еще более медленные, исключительно потенциалзависимые калиевые каналы поддерживают колебания.

ВК-каналы в волосковых клетках цыплят и черепах кодируются геном, тРНК которого обладает альтернативным сплайсингом, и некоторые дифференциально расщепляемые изоформы канала кинетически различны. Дополнительная вариабельность обеспечивается вспомогательной субъединицей, которая встраивается в канал и замедляет кинетику его открывания).

Рис. 7. Частота настройки и калиевая проводимость в изолированной волосковой клетке черепахи, измеренные с помощью пзтч-кламп отведения от целой клетки. (А) Средняя запись показывает выходящий ток, обусловленный, в основном, калием, возникающий в ответ на деполяризующее смещение потенциала (длительность которого показана на верхней записи). Ток медленно нарастает до максимума в 15 пА с постоянной времени около 200 мс. Небольшой сдвиг тока такой же длительности вызывает осцилляторное изменение напряжения в начале и в конце толчка (нижняя запись) с резонансной частотой 9 Гц. (В) В другой клетке сходный деполяризующий толчок вызывает значительно

больший по величине, быстро нарастающий выходящий ток, свидетельствующий о более высокой плотности калиевых каналов с более быстрой кинетикой. Частота настройки осцилляторного ответа также пропорционально возрастает до 200 Гц.

Эта -субъединица экспрессируется в тонотопическом паттерне, появляясь в больших количествах в клетках вершины улитки, где обнаруживается настройка на низкие частоты.