Gate of Gap Junction Channels
Щелевые соединения: проницаемость
ORIGINAL RESEARCH PAPER
Qu, Y. & Dahl, G. Function of the voltage gate of gap junction channels: selective exclusion of molecules. Proc. Natl Acad. Sci. USA 99, 697-702 (2002) | PubMed | ISI |


Щелевые соединения позволяют проходить не только ионам, и большим молекулам, подобных вторичным мессенджерам. Большинство коннексиновых каналов обладает чувствительной к эл. напряжению пропускной способностью (voltage-sensitive gate), они закрываются, когда между клетками обнаруживаются различия в напряжении. Однако, такое закрытие частичное и не прерывает электрической непрерывности между клетками.
Щелевые соединения м. находиться в двух состояниях: состоянии 'full conductance' и в состоянии 'subconductance'. Эти каналы проводят подовляющий период времени в состоянии полупроведения (subconductance), когда ощущают измения в напряжении. Qu and Dahl рассмотрели возможность, что избирательность каналов в этом состоянии м. отлиаться от той, которая имеется в состоянии полного проведения, так что прохождение крупных молекул будет снижаться. Таким образом, активированные ворота делают возможным электрическое купирование, но задерживают прохождение метаболитов и вторичных мессенжеров.
Для проверки этой идеи авт. экспрессировали connexin 46 (Cx46) или Cx43 в ооцитах Xenopus. Отслеживали прохождение флюоресцентных тест-молекул или цАМФ через Cx46 полуканалы, экспрессируемые одиночными ооцитами, и через полные гетеротипические (Cx46/Cx43) каналы, которые образуются между клетками.
Записи с одиночных Cx46 полуканалов подтвердили, что состояние проведения на низком уровне (subconductance) предоминирует при позитивных holding потенциалах (+20 - +30 mV) по сравнению с негативными потенциалами (-30 до -20 mV). Но если ооциты, которые экспрессируют Cx46, были закрыты при +20 mV (тогда, когда каналы были индуцированы к 'закрытию'), то макроскопическая проводимость мембран была выше, чем при -20 mV, по-видимому, из-за того, что происхдит общее увеличение продолжительности открытия каналов. Однако, ток флюоресцентных молекул или цАМФ был существенно снижен за счет деполяризации. Более того, прохождение цАМФ через Cx46/Cx43 каналы было снижено, когда эл. напряжение прикладывалось к соединению. Итак, в то время как прохождение малых ионов в основном не нарушается, передача крупных молекул снижается. когда активируются voltage gate (ворота).

Qu and Dahl полагают, что ворота м. предупреждать накопление заряженных молекул в тех частях тканей, в которых присутствует электрическое поле. Т.к. электрические синапсы присутствуют во многих частях нервной системы, то это свойство щелевых соединений м. играть исключительно важную роль в передаче нейрональных сигналов.



Сайт создан в системе uCoz