Двигательная активность обонятельных жгутиков земноводных и млекопитающих

Бекусова, Виктория Витальевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Двигательная активность обонятельных жгутиков земноводных и млекопитающих
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Двигательная активность обонятельных жгутиков земноводных и млекопитающих"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

003493628

БЕКУСОВА Виктория Витальевна

ДВИГАТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ОБОНЯТЕЛЬНЫХ ЖГУТИКОВ ЗЕМНОВОДНЫХ И МЛЕКОПИТАЮЩИХ

03.03.01 - физиология 03.01.02-биофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

- 4 МАР 2010

Санкт-Петербург 2010

003493628

Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии ВМедА им. С.М. Кирова Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАМН Самойлов Владимир Олегович

доктор биологических наук, доцент Бигдай Елена Владимировна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Лапицкий Виктор Петрович доктор биологических наук, профессор Крылов Борис Владимирович

Ведущая организация: Институт цитологии

Защита состоится «/с » ¡АЛиАЛЬ— 2010 г в часов на заседании Совета

Д212.232.10 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9, ауд. 90

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им. A.M. Горького Санкт-Петербургского государственного университета

Автореферат разослан «. ¡2, » 2010 г

Ученый секретарь Диссертационного совета Доктор биологических наук, профессор

Общая характеристика диссертации Актуальность проблемы. Изучение механизмов восприятия обонятельных стимулов на уровне периферического (рецепторного) отдела обонятельной сенсорной системы является актуальной проблемой современной физиологии и биофизики, имеет важное значение для медицины, парфюмерии, сельского хозяйства, экологии и бионики. Знание особенностей структуры и функционирования обонятельных клеток необходимо для активного вмешательства при некоторых патологических состояниях органов обоняния, в частности, при аносмиях, регуляции эмоционального состояния и управления поведением животных и человека. Биофизические механизмы узнавания запахов могут быть основой для создания искусственных обонятельных сенсоров при конструировании приборов химического анализа.

Кодирование количественных и качественных параметров обонятельных стимулов обеспечивается различными комбинациями рецепторных клеток обонятельного эпителия, контактирующих с внешней средой посредством подвижных жгутиков (Buck, Axel, 1991). Литературных данных, касающихся исследования подвижности обонятельных жгутиков, крайне мало. Изучению этой проблемы посвящены работы Бронштейна A.A. в 1970-е годы, Mair et al. (1982), Трущенкова В.Г. (1995), Бигдай E.B. (2004,2005,2006), Самойлова В.О. и сотр. (1999 - 2009).

Полагают, что двигательная активность обонятельных жгутиков обеспечивает активный поиск и обнаружение молекул пахучих веществ (Винников, 1965), способствует контакту с молекулами одорантов, вовлечена в процессы десорбции этих молекул из участков их связывания на мембране жгутиков (Бронштейн, 1966). Одни авторы считают подвижность обонятельных жгутиков универсальной для всех позвоночных (Бронштейн, 1977; Бигдай, Самойлов, 2004, 2006), по мнению других, -они неподвижны (Ronnett, Moon, 2002; Satir, 2007), третьи полагают, что подвижность присуща только жгутикам амфибий, а у млекопитающих они неподвижны (Moran, 1983; Schild, Restrepo, 1998). Таким образом, мнения о самом факте подвижности обонятельных жгутиков разноречивы, и ясности в этом вопросе нет.

Эти изменения не в достаточной степени охарактеризованы количественно и имеют преимущественно описательный характер.

Таким образом, вопросы о наличии подвижности обонятельных жгутиков у млекопитающих, включая человека, и об изменении характера двигательной активности жгутиков под действием одорантов остаются открытыми.

Существует предположение, что подвижность обонятельных жгутиков играет важную роль в обеспечении необычайно высокой чувствительности обонятельного анализатора. Вклад изменений двигательной активности обонятельных жгутиков в нарушения обоняния не исследован. Остаются неизвестными причины аносмии при диабете (Dennis et al., 2005), синдроме Дауна (Chen et al., 2006), болезнях Паркинсона и Альцгеймера (Hawkes, 2003), паросмии и гипосмии при химиотерапии (Muller et al., 2006), вследствие приема некоторых лекарственных препаратов (Doty et al., 2004), депрессиях (Lombion-Pouther et al., 2005). Мы полагаем, что изучение подвижности обонятельных жгутиков в исследованиях патологии обоняния остается без внимания потому, что обонятельные жгутики млекопитающих животных, а также человека считаются неподвижными.

Для изучения роли двигательной активности обонятельных жгутиков в рецепции одорантов необходимо, прежде всего, выяснить, обладают ли жгутики обонятельных клеток различных позвоночных, включая человека, подвижностью и исследовать изменения их двигательной активности под действием пахучих веществ.

Цель исследования: изучить характер двигательной активности обонятельных жгутиков представителей земноводных (лягушки) и млекопитающих (крысы, кролика) животных, а также человека.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить характер двигательной активности обонятельных жгутиков земноводных (лягушки) и млекопитающих (крысы, кролика) животных, а также человека вне действия одорантов.

2. Исследовать характер двигательной активности обонятельных жгутиков земноводных (лягушки) и млекопитающих (крысы, кролика) животных под действием одорантов.

3. Проанализировать различия в подвижности обонятельных жгутиков вне действия одорантов и под их влиянием при помощи разработанной нами методики компьютерного анализа двигательной активности.

4. Изучить участие аденилатциклазы в движениях обонятельных жгутиков вне действия и под действием амилового спирта.

Научная новизна. Впервые с помощью прижизненной телевизионной микроскопии зарегистрирована двигательная активность жгутиков обонятельных клеток млекопитающих животных (крысы и кролика), а также человека. Установлено, что обонятельные жгутики и лягушки, и млекопитающих (крысы, кролика, человека) вне действия одорантов совершают неупорядоченные движения в режиме рыскания.

Разработана новая методика компьютерного анализа двигательной активности отдельных обонятельных жгутиков, с помощью которой удалось объективно оценить упорядочение их двигательной активности в ответной реакции на одоранты у представителей земноводных (лягушки) и млекопитающих (крысы). Впервые проведена количественная оценка изменения частоты движений обонятельных жгутиков под действием одорантов.

При изучении реакций на амиловый спирт с использованием 3'5'-дидеоксиаденозина, специфического ингибитора аденилатциклазы, впервые выявлено участие аденилатциклазы в двигательной активности обонятельных жгутиков лягушки только вне действия одорантов.

Теоретическая и практическая значимость. Работа имеет теоретическое значение для развития физиологии и биофизики обонятельной сенсорной системы, так как углубляет и расширяет представление о роли подвижности жгутиков обонятельных клеток в реакциях на одоранты.

Данные о неупорядоченной двигательной активности обонятельных жгутиков земноводных (лягушки) и млекопитающих (крысы, кролика, человека) вне действия обонятельных стимулов и об упорядочении их движений под влиянием одорантов свидетельствуют о единообразии биомеханических процессов в обонятельных клетках представителей разных классов позвоночных животных, а также человека.

моделей высокочувствительных искусственных сенсоров и преподавании этих вопросов в технических вузах.

Исследование роли двигательной активности обонятельных жгутиков в обонятельной рецепции позволит глубже вникнуть в патогенез различных форм патологии обоняния, 90% которых, как известно (Овчинников, 1999), связаны с нарушением функционирования рецепторного аппарата обонятельного анализатора.

Апробация работы. Результаты исследования докладывались на Рабочем совещании «Биомеханика-2005» (Санкт-Петербург, 2005), XIX Всероссийском научном совещании «Актуальные проблемы учения о тканях» (Санкт-Петербург, 2006), Международной конференции «МЕТРОМЕД 2007» (Санкт-Петербург, 2007), Международном симпозиуме «Biological motility» (Пущино, 2008), VI Сибирском физиологическом съезде (Барнаул, 2008), ХП1 Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2009), VII Всероссийской конференции «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2009).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методик и результатов исследования, обсуждения, выводов, списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 163 страницах машинописного текста, в число которых входят 8 таблиц и 40 рисунков. Список литературы включает 261 источник: 48 - на русском и 213 - на иностранных языках.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Подвижность является универсальным свойством обонятельных жгутиков представителей земноводных (лягушек) и млекопитающих (крыс, кроликов) животных, а также человека. В отсутствие одорантов обонятельные жгутики совершают неупорядоченные движения в режиме рыскания. Под действием одорантов двигательная активность обонятельных жгутиков упорядочивается.

2. Одоранты изменяют не только траекторию, но и частоту жгутиковых движений, причем частота колебаний большинства обонятельных жгутиков лягушки увеличивается.

3. Аденилатциклаза принимает участие в обеспечении двигательной активности обонятельных жгутиков лягушки, но только вне действия одорантов.

Материалы и методы Приготовление препаратов. Опыты проводили на изолированной обонятельной выстилке самцов лягушки Rana temporaria, белых беспородных лабораторных крыс и кроликов. Кроме того, исследовали обонятельный эпителий человека, взятый при аутопсии. Обонятельный эпителий 3 человек (2 мужчин и 1 женщины) был взят и предоставлен нам для исследования судмедэкспертом на разных сроках после наступления смерти - через 30 часов, 42 и 83 часа. Под бинокулярным микроскопом отделяли обонятельный эпителий от костной и хрящевой основы и изготавливали тонкие срезы. Каждый срез обонятельного эпителия помещали в каплю раствора Рингера (для холоднокровных), Локка (для теплокровных), 199-ю среду (для человека) боковой поверхностью на предметное стекло. Затем фиксировали его сверху покровным стеклом с помощью подложек из пластилина, которые препятствовали сдавливанию препарата и обеспечивали проток жидкости над препаратом и возможность его стимуляции.

Методика прижизненной телевизионной микроскопии. Препараты размещали на предметном столике светового микроскопа ЛЮМАМ И 3 (ЛОМО). В качестве источника освещения использовали галогеновую лампу (9В, 70 Вт). В исследованиях использовали объектив 40х/0,65 (без иммерсии), фотонасадку МФН-11 2,5х и видеоконтрольное устройство, что обеспечивало общее увеличение до 4000 крат. Изображение объекта регистрировали видеокамерой КРС-300С. Разрешающая способность установки составляла 0,1 мкм. Это позволило различать отдельные обонятельные жгутики на препаратах обонятельной выстилки и наблюдать их движение. Регистрацию двигательной активности обонятельных жгутиков проводили, передавая изображение с видеокамеры посредством платы ввода видеоизображения Studio DC 10 plus фирмы Pinnacle Systems Inc на жесткий диск персонального компьютера с процессором Intel Celeron 2000 МГц. Эта плата оцифровывает сигнал в стандарте PAL при разрешении 720x540 пикселей и частоте 25 кадров в 1 с.

Регистрацию двигательной активности обонятельных жгутиков проводили непрерывно в течение 3 мин: 1 мин вне действия одорантов, затем 30 с в момент и после контрольного воздействия каплей раствора Рингера, затем — 1,5 мин в момент и после воздействия каплей раствора одоранта.

Методика стимуляции обонятельной выстилки. Для стимуляции использовали растворы в этиловом спирте природной тертой d-камфоры («Реахим») (камфорный запах), цинеола («Molecular Probes», США) (запах душистого эвкалипта), амилового спирта («Реахим») (прогорклый запах), ванилина («Molecular Probes», США) (цветочный запах) и водный раствор аммиака («Реахим») (острый запах).

Пахучие вещества были разделены на две группы на основании особенностей молекулярного механизма их трансдукции (Бигдай, 2004). Одорантами I группы, вовлекающими в рецепцию внутриклеточные сигнальные системы, были амиловый спирт, цинеол, камфора и ванилин. Представителем П группы одорантов, непосредственно проникающих в обонятельные клетки, был аммиак.

Использовали надпороговые концентрации пахучих веществ которые оказывали заметное влияние на двигательную активность обонятельных жгутиков. Поскольку в наших опытах аммиак не оказывал заметного влияния на двигательную активность жгутиков в концентрациях 10"б-10~5М, его действие исследовали в более высоких концентрациях - Ю^-Ю^М. На каждый препарат обонятельной выстилки действовали сначала раствором Рингера (Локка) и затем однократно раствором одного из одорантов. Оба раствора подавали в проток под покровное стекло с помощью дозатора А20 мкл (объем контрольного и стимулирующего растворов - 5 мкл). Для каждого пахучего вещества применяли одноразовую съемную насадку на дозатор.

Фармакологический анализ двигательной активности обонятельных жгутиков. Для выяснения роли аденилатциклазы (АЦ) в двигательной активности обонятельных жгутиков проводили фармакологический анализ с использованием 3'5'-дидеоксиаденозина («Molecular Probes», США), специфического ингибитора АЦ, который подводили к препарату так же, как и одоранты. Мы стимулировали обонятельные жгутики амиловым спиртом вне и на фоне действия ингибитора АЦ, так как показано, что АЦ участвует в трансдукции амилового спирта (Бигдай, 2004). Анализировали различия в подвижности обонятельных жгутиков вне действия одорантов до и после 12-минутной экспозиции в растворе ингибитора, а также под действием амилового спирта вне и на фоне действия ингибитора АЦ. В каждом эксперименте с ингибитором АЦ вели наблюдение за подвижностью обонятельных жгутиков на протяжении 30 мин.

Методики анализа движений обонятельных жгутиков. Для количественного анализа двигательной активности обонятельных жгутиков, во-первых, вели подсчет частоты их движений с помощью визуального анализа и секундомера. Анализировали подвижность отдельных жгутиков, находящихся в поле зрения. За одно колебание принималось перемещение жгутика из определенного положения в пространстве и его возврат в исходное положение. Для оценки достоверности различий между частотой движения вне действия и под действием одорантов использовали [-критерий Стыодента. Во-вторых, характеризовали подвижность жгутиков с помощью специально разработанной компьютерной программы, которая позволяла улучшить качество видеоизображения, разбить его на кадры, вручную внести метку (черную точку в верхушку дисталыюго отдела жгутика) в каждый отдельный кадр, собрать отдельные кадры в видеоряд и провести его автоматизированный анализ в реальном времени. Обрабатывали фрагменты видеозаписей продолжительностью 10 с до и после воздействия. Оценивали траекторию движения метки, спроецированную на оси X (рис. 1.1) и У (рис. 1.2) в декартовой системе координат, а также в пространстве (рис. 1.3). Изменения подвижности оценивали на основе сравнения результатов обработки видеозаписей вне действия и под действием одоранта (рис. 1.3). Разработанный нами метод компьютерного анализа позволил получить объективные данные о характере двигательной активности дистальных отделов обонятельных жгутиков в отсутствие пахучих веществ, а также о его изменении при воздействии одорантов на обонятельную выстилку.

Х,иикс

123456789 Т,с

Рис. 1.1. Траектория движения верхушки дистапьного отдела обонятельного жгутика лягушки вдоль оси X

¥,жмжс 500 400 300 200 100

Рис. 1.2. Траектория движения верхушки дистального отдела обонятельного жгутика лягушки вдоль оси У

Рис. 1.3. Траектории движения верхушки дистального отдела обонятельного жгутика лягушки вне действия одоранта (А) и под действием цинеола (Б)

'«Г! ■ г"**"'' ... . X

1 2 3 4 5 6 789 Т,с

200 300 400 500 Х,пике

0 100 200 300 400 500 Х.пикс

Результаты экспериментального исследования и их обсуждение

Исследование двигательной активности обонятельных жгутиков вне действия одорантов показало, что обонятельные жгутики и земноводных (лягушки), и

млекопитающих (крысы, • кролика, человека) обладают подвижностью. При этом жгутики совершают неупорядоченные (в режиме рыскания) движения, в которых ведущее значение принадлежит их проксимальному отделу. В нем происходит активный процесс взаимодействия динеина с тубулином, а дистальный участок жгутика движется пассивно (подобно хлысту в руке погонщика). Диапазон частот двигательной активности обонятельных жгутиков лягушки вне действия одорантов ограничен 0,07 - 1,53 колебаниями в секунду, что соответствует 4-92 колебаниям в минуту. Среднее значение частоты движений жгутиков лягушки составило 0,52±0,08 колебаний в 1 с (31,2± 4,8 колебаний в 1 мин) (п=62).

Под влиянием амилового спирта, цинеола, ванилина и камфоры двигательная активность жгутиков изменялась. При этом на стимуляцию реагировали не все, а только некоторые обонятельные жгутики, в среднем, в 60% опытов. Вероятно, это связано с наличием у них мембранных рецепторов к данному одоранту, поскольку известно, что каждая обонятельная клетка экспрессирует только один тип обонятельного рецептора и способна отвечать на ограниченное число одорантов (Chess et al., 1994; Buck, 1995; Shykind, 2005).

Изменение характера подвижности обонятельных жгутиков под действием одорантов I группы проявлялось в том, что отдельные жгутики (в 15% опытов под действием амилового спирта, в 35% - под действием ванилина, в 39% - под действием камфоры, в 44% - под действием цинеола) выпрямлялись и удерживались в вытянутом положении (рис. 2). Длительность реакции вытягивания обонятельных жгутиков под действием одорантов, как правило, не превышала 2 - 3 с, иногда наблюдалось несколько последовательных выпрямлений с периодами учащенных движений между ними в течение нескольких секунд. Таким образом, неупорядоченные движения, присущие жгутикам в отсутствие пахучих веществ (рис. 2.А), под действием их приобретали упорядоченный характер (рис. 2.Б). Упорядочение двигательной активности под влиянием одорантов было свойственно обонятельным жгутикам не только земноводных (лягушки), но и млекопитающих (крысы) (рис. 3).

Посредством конфокальной иммунофлуоресцентной микроскопии показано, что процесс упорядочения обонятельных жгутиков под действием одорантов может быть связан с реорганизацией цитоскелета и обеспечивается полимеризацией G-

актина в Б-актин (Бигдай, 2004). Взаимодействуя с миозином, идентифицированным в жгутиках обонятельных клеток (\¥оНтит й а1., 1998), Р-актин может обеспечивать направленную на стимул двигательную реакцию обонятельных жгутиков. Известно, что у одноклеточных организмов и лейкоцитов взаимодействие хемоаттрактантов с мембранными рецепторами инициирует перестройку цитоскелета и обеспечивает направленный хемотаксис в градиенте концентрации молекул-аттрактантов (ВокосЬ, 2003). По-видимому, и в обонятельных жгутиках стимуляция пахучими веществами запускает цепь внутриклеточных реакций с участием посредников, которая обеспечивает реорганизацию цитоскелета и упорядочение жгутиковых движений. Вероятно, такая реакция способствует настройке обонятельных клеток на восприятие молекул одорантов и направлена на их эффективное улавливание.

0 100 200 300 400 500 Х.иикс

Рис. 2. Траектории движения верхушки дистального отдела жгутика лягушки вне действия одорапта (А) и под действием цинеола (Б).

500 Хлшкс

Рис. 3. Траектории движения верхушки дистального отдела жгутика крысы вне действия одоранта (А) и под действием амилового спирта (Б)

Под действием одорантов I группы у 60 - 70% обонятельных жгутиков лягушки, изменявших подвижность под их влиянием, частота движений повышалась (табл. 1). Изменения частоты движений жгутиков начинались через 5 - 10 с после воздействия одорантом и регистрировались в среднем на протяжении 15 — 20 с.

Таблица 1. Учащение колебаний жгутиков под действием одорантов I группы

Одорант Средняя частота колебаний вне действия одоранта, с"1 Средняя частота колебаний под действием одоранта, с"1

Амиловый спирт (п=25) 0,63±0,08 0,90+0,12*

Цинеол (п= 11) 0,44±0,07 0,85+0,13*

Камфора (п=14) 0,61+0,09 0,86+0,11

Ванилин (п=8) 0,42+0,19 0,70+0,12

Примечание: * — различия достоверны по сравнению с частотой колебаний вне действия одоранта при р<0,05 (Ькритерий Стьюдента).

Рис. 4. Учащение колебаний обонятельных жгутиков, с условно низкой (1), средней (2) и высокой (3) начальной частотой движений а - частота колебаний обонятельных жгутиков вне действия одорантов ■ - частота колебаний обонятельных жгутиков под действием одорантов I группы

Различия достоверны по сравнению с частотой колебаний вне действия одорантов: 1 - при р<0,001; 2 - при р<0,001; 3 - при р<0,0) (Ькритерий Стьюдента).

Данные учащения движений жгутиков под действием амилового спирта, цинеола, камфоры и ванилина были объединены (п=62) и разделены по частоте двигательной активности жгутиков на группы с (1) условно низкой (0,26±0,02), (2) средней (0,56±0,02) и (3) высокой (1,09±0,09) начальной частотой (рис. 4). По сравнению с результатами статистической обработки данных по каждому одоранту выделение их в 3 группы выявило более высокую достоверность различий частотного параметра в отсутствие и под действием одорантов.

Исследования мерцательного эпителия млекопитающих и земноводных показали, что учащение биения ресничек обусловлено повышением [Ca2+]L (Lieb, 2002; Zhang, 2003). Вместе с тем установлено, что под действием одорантов в обонятельных жгутиках повышается концентрация ионов Са2+, поступающих из внеклеточной среды (Бигдай, Самойлов, 2004; Restrepo et al., 1993; Nakamura et al., 1994; Schild et al., 1995; Leiders-Zufall et al., 1997). Можно предположить, что увеличение частоты движений обонятельных жгутиков, инициируемое пахучими веществами, связано с повышением [Ca2+]j.

Под действием одоранта II группы аммиака (10~4-10"3М) в 64% опытов частота движений обонятельных жгутиков увеличивалась с 0,52+0,08 до 0,87±0,11 (п=15) (различия достоверны при р<0,05, t-критерий Стьюдента). При концентрации аммиака 10"3М свою подвижность изменяли почти все жгутики, находившиеся в поле зрения, многие жгутики испытывали вибрацию (дрожание) и после 5-14 мин вибрации останавливались.

Показано, что аммиак легко проникает через мембрану и оказывает непосредственное влияние на метаболизм нервных клеток (Бенедиктова и др., 2001; Косенко и др., 2001). Он индуцирует открытие неспецифических ионных каналов во внутренней мембране митохондрий (Бенедиктова и др., 2001), обладающих большой кальциевой емкостью. С другой стороны, аммиак ингибирует дыхательную цепь митохондрий (Косенко и др., 2001; Бигдай, 2004; Руденко, 2007), что приводит к снижению продукции АТФ и затруднению выведения Са2+ из цитозоля во внеклеточную среду. По-видимому, повышение внутриклеточной концентрации Са2+ и дефицит АТФ оказывали влияние на движения жгутиков, которые под влиянием аммиака вначале вибрировали, затем замедлялись и останавливались.

Известно, что увеличение частоты биения ресничек мерцательного эпителия лягушек связано с Са2+-зависимой активацией протеинкиназы С (Salathe, 2007), а ресничек мерцательного эпителия человека - с Са2+-индуцированной стимуляцией аденилатциклазы, последующей продукцией цАМФ и активацией протеинкиназы А (Lieb, 2002; Zhang, 2003). Мы предположили, что учащение движений обонятельных жгутиков в ответ на амиловый спирт может обусловливаться участием АЦ, так как она участвует в его трансдукции (Бигдай, 2004).

Для проверки этого предположения мы ингибировали АЦ 3'5'дидеоксиаденозином и обнаружили, что ее выключение в 90% опытов изменяло частоту двигательной активности обонятельных жгутиков. Это означает, что АЦ участвует в обеспечении подвижности обонятельных жгутиков лягушки вне действия одорантов. В то же время снижение активности АЦ не блокировало двигательных реакций упорядочения и учащения обонятельных жгутиков, стимулированных амиловым спиртом.

Из результатов наших опытов следует, что аденилатциклазная система участвует в регуляции неупорядоченного движения обонятельных жгутиков, происходящего благодаря взаимодействию тубулина с динеином в отсутствие одорантов. Вместе с тем АЦ не участвует в упорядочении их двигательной активности под действием обонятельных стимулов, которое обеспечивается актин-миозиновой системой подвижности. Можно предположить, что в обонятельную трансдукцию амилового спирта, с одной стороны, и реорганизацию жгутикового цитоскелета, инициируемую этим одорантом для возникновения упорядоченных

движений, - с другой стороны, вовлекаются разные внутриклеточные сигнальные системы.

Результаты нашей экспериментальной работы подтверждают гипотезу о том, что подвижность является универсальным свойством обонятельных жгутиков земноводных (лягушки) и млекопитающих (крысы, кролика), включая человека. Исследование показало, что характер двигательной активности обонятельных жгутиков под действием одорантов изменяется. Жгутиковые движения упорядочиваются. Кроме того, повышается их частота. С помощью разработанного метода компьютерного анализа подвижности обонятельных жгутиков впервые обнаружено, что процесс упорядочения движений жгутиков под действием одорантов протекает аналогично у земноводных (лягушек) и млекопитающих (крыс). В этом упорядочении АЦ не участвует.

Выводы

2. В отсутствие одорантов обонятельные жгутики и земноводных (лягушек), и млекопитающих (крыс, кроликов) животных, а также человека, совершают неупорядоченные движения в режиме рыскания.

3. Под действием одорантов двигательная активность обонятельных жгутиков упорядочивается, что было выявлено как визуально, так и посредством разработанного нами метода компьютерного анализа.

4. Одоранты изменяют не только траекторию, но и частоту движений обонятельных жгутиков. Под действием одорантов частота колебаний большинства обонятельных жгутиков лягушки увеличивается.

5. Аденилатциклаза принимает участие в обеспечении двигательной активности обонятельных жгутиков лягушки, но только вне действия одорантов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Влияние одорантов на цитоскелет ресничек обонятельных клеток / Е.В. Бигдай, В.О. Самойлов, В.В. Бекусова // Морфология (Архив анатомии, гистологии и эмбриологии). - 2006. - Т.129. - № 2. - С. 21.

2. Прижизненная телевизионная микроскопия жгутиков обонятельных клеток земноводных и млекопитающих / В.В. Бекусова, Е.В. Бигдай // Материалы научного совещания «Актуальные проблемы учения о тканях». - СПб: ВМедА, 2006. - С. 18.

3. Прижизненная телевизионная микроскопия жгутиков обонятельных клеток земноводных и млекопитающих. Методика анализа движения / В.В. Бекусова, В.В. Дубовик // Труды международной научной конференции «Измерительные и информационные технологии в охране здоровья. Метромед 2007».- СПб: Политехи. Универс., 2007. - С. 34-35.

4. Две молекулярные системы подвижности обонятельных жгутиков лягушки / Е.В. Бигдай, В.О. Самойлов, Я.Н. Руденко, В.В. Бекусова, Б.А. Дудич // Биофизика. -2008. - Т. 53. вып. 6. - С. 997-1000.

5. Исследование двигательной активности обонятельных жгутиков под действием одорантов / В.В. Бекусова, Е.В. Бигдай // VI Сибирский физиологический съезд. Тезисы докладов - Барнаул: Принтэкспресс, 2008. - В 2 томах. Т.1. - С. 164-165.

6. Two molecular motility systems of frog olfactory cilia / E.V. Bigdai, V.O. Samoilov, J.N. Rudenko, V. Bekusova, B.A. Dudich // Biological Motility: achievements and perspectives (Eds. Z.A. Podlubnaya and S.L. Malyshev).-Pushino: Foton-Vek, 2008. -Vol.2. - P. 207-209.

7. Молекулярные и субклеточные механизмы биологической подвижности в висцеральных и сенсорных системах / Е.В. Бигдай, В.О. Самойлов, Захарова Т.П., Шабалин В.В., Панов С., В.В. Бекусова // VII Всероссийская конференция с международным участием, посвященная 160-летию со дня рождения И.П. Павлова «Механизмы функционирования висцеральных систем». - СПб: ИФ им. И.П. Павлова РАН. -2009. - С. 386-387.

8. Молекулярные механизмы биомеханических процессов в обонятельных жгутиках / Е.В. Бигдай, В.О. Самойлов, В.В. Бекусова // Материалы ХШ Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы. 18 мая 2009 г. «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах».- СПб: Политехи. Универс. - 2009. - Т.2. - С. 66.

Подписано в печать 05.02.2010г. Формат 60x84/16 П.л. 1,5 У ч.-изд-л. 1,5. Тир. 100 экз. Отпечатано в типографии ООО «Турусел» 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная д.1. Тел. 571-5474 Зак. № 13209 от 09.02.2010г.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Бекусова, Виктория Витальевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Структурные основы обонятельной рецепции.

1.1.1. Ультраструктурная организация обонятельного эпителия земноводных и млекопитающих.

1.1.2. Строение жгутикового аппарата обонятельных клеток.

1.2. Роль обонятельных жгутиков в рецепции обонятельного сигнала.

1.2.1. Рецепторы к одорантам.

1.2.2. Роль внутриклеточных сигнальных систем в трансдукции обонятельных сигналов.

1.2.3. Рецепция веществ, обладающих острым и гнилостным запахами.

1.3. Двигательная активность обонятельных жгутиков.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования.

2.2. Прижизненная телевизионная микроскопия двигательной активности обонятельных жгутиков.

2.3. Методики анализа движения обонятельных жгутиков

2.4. Методика стимуляции обонятельной выстилки.

2.5. Фармакологический анализ двигательной активности обонятельных жгутиков.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Изучение двигательной активности обонятельных жгутиков земноводных (лягушки) и млекопитающих (крысы, кролика) животных, а также человека вне действия одорантов.

3.2. Изучение двигательной активности обонятельных жгутиков земноводных (лягушки) и млекопитающих (крысы, кролика) животных под действием одорантов.

3.3. Фармакологический анализ участия аденилатциклазы в изменении двигательной активности обонятельных жгутиков лягушки под действием амилового спирта.

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Двигательная активность обонятельных жгутиков земноводных и млекопитающих"

Актуальность проблемы

Изучение механизмов восприятия обонятельных стимулов на уровне периферического (рецепторного) отдела обонятельной сенсорной системы является актуальной проблемой современной физиологии и биофизики, имеет важное значение для медицины, парфюмерии, сельского хозяйства, экологии и бионики. Знание особенностей структуры и функционирования обонятельных клеток необходимо для активного вмешательства при некоторых патологических состояниях органов обоняния, в частности, при аносмиях, регуляции эмоционального состояния и управления поведением животных и человека. Биофизические механизмы узнавания запахов могут быть основой для создания искусственных обонятельных сенсоров при конструировании приборов химического анализа.

Кодирование количественных и качественных параметров обонятельных стимулов обеспечивается различными комбинациями рецепторных клеток обонятельного эпителия, контактирующих с внешней средой посредством подвижных жгутиков (Buck, Axel, 1991). Литературных данных, касающихся исследования подвижности обонятельных жгутиков, крайне мало. Изучению этой проблемы посвящены работы Бронштейна A.A. и сотр. в 1970-е годы, Mair et al. (1982), Трущенкова В.Г. (1995), Бигдай Е.В. (2004 а, б, 2005, 2006), Самойлова В.О. и сотр. (1999 - 2009).

Полагают, что двигательная активность обонятельных жгутиков обеспечивает активный поиск и обнаружение молекул пахучих веществ (Винников, 1965), способствует контакту с молекулами одорантов, вовлечена в процессы десорбции этих молекул из участков их связывания на мембране жгутиков (Бронштейн, 1966). Одни авторы считают подвижность обонятельных жгутиков универсальной для всех позвоночных (Бронштейн, 1977; Бигдай, Самойлов, 2004, 2006), по мнению других, - они неподвижны (Ronnett, Moon, 2002; Satir, 2007), третьи полагают, что подвижность присуща только жгутикам амфибий, а у млекопитающих они неподвижны (Moran, 1983; Schild, Restrepo, 1998).

Таким образом, мнения о самом факте подвижности обонятельных жгутиков разноречивы, и ясности в этом вопросе нет.

Прижизненная микроскопия высокого качества свидетельствует об упорядочении двигательной активности обонятельных жгутиков под действием различных пахучих веществ (Бигдай, 2004; Бигдай, Самойлов, 2006; Руденко, 2007). Эти изменения не в достаточной степени охарактеризованы количественно и имеют преимущественно описательный характер. Попытки изучить подвижность обонятельных жгутиков с применением методов математического моделирования весьма ограничены (Трущенков, 1995; Елисеев и др., 2003).

Таким образом, вопросы о наличии подвижности обонятельных жгутиков у млекопитающих и об изменении характера двигательной активности жгутиков под действием одорантов остаются открытыми.

Мы полагаем, что изучение подвижности обонятельных жгутиков в исследованиях патологии обоняния остается без внимания потому, что обонятельные жгутики млекопитающих животных, а также человека считаются неподвижными.

Для выяснения роли двигательной активности обонятельных жгутиков в рецепции одорантов необходимо, прежде всего, выяснить, обладают ли жгутики обонятельных клеток различных позвоночных, включая человека, подвижностью и исследовать изменения их двигательной активности под действием пахучих веществ.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

Основные положения, выносимые на защиту:

Научная новизна

Впервые с помощью прижизненной телевизионной микроскопии зарегистрирована двигательная активность жгутиков обонятельных клеток млекопитающих животных (крысы и кролика), а также человека. Установлено, что обонятельные жгутики и лягушки, и млекопитающих (крысы, кролика, человека) вне действия одорантов совершают неупорядоченные движения в режиме рыскания.

Теоретическая и практическая значимость

Работа имеет теоретическое значение для развития физиологии и биофизики обонятельной сенсорной системы, так как углубляет и расширяет представление о роли подвижности жгутиков обонятельных клеток в реакциях на одоранты.

Теоретические положения и выводы из работы могут быть использованы в учебном процессе на кафедрах физиологии и биофизики в высших учебных заведениях медицинского и биологического профилей, а также в разработке новых моделей высокочувствительных искусственных сенсоров и преподавании этих вопросов в технических вузах.

Апробация работы

Результаты исследования докладывались на Рабочем совещании «Биомеханика-2005» (Санкт-Петербург, 2005), XIX Всероссийском научном совещании «Актуальные проблемы учения о тканях» (Санкт-Петербург,

2006), Международной конференции «МЕТРОМЕД 2007» (Санкт-Петербург,

2007), Международном симпозиуме «Biological motility» (Пущино, 2008), VI Сибирском физиологическом съезде (Барнаул, 2008), XIII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2009), VII Всероссийской конференции «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2009).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ: 2 статьи, из которых 1 - в рецензируемом журнале, и 6 тезисов докладов.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Бекусова, Виктория Витальевна

ВЫВОДЫ

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Бекусова, Виктория Витальевна, Санкт-Петербург

1. Барышников С.Г., Рогачевская O.A., Ким Ю.В., Колесников С.С. Мобилизация Ca экстраклеточным АТФ во вкусовых рецепторных клетках // Биол. мембр. 2002. Т. 1. № 4. С. 283 - 288.

2. Бигдай Е.В. Гетерогенность обонятельной рецепции // Диссерт. на соиск. уч. степ. докт. биол. наук. СПб. 2004а. 264 с.

3. Бигдай Е.В. Гетерогенность молекулярных механизмов обонятельной рецепции // Рос. Физиол. Журн. им. И.М. Сеченова. 20046. Т. 90. N. 6. С. 790-800.

4. Бигдай Е.В. Обонятельная рецепция камфоры опосредуется фосфоинозитидной и тирозинкиназной сигнальными системами // Сенсорные системы. 2005. Т. 19. N. 1. С. 44-48.

5. Бигдай Е.В., Самойлов В.О. Компоненты внутриклеточной системы цАМФ, обеспечивающие обонятельную рецепцию амилового спирта // Рос. Физиол. Журн. им. И.М. Сеченова. 2001. Т. 87. N. 6. С. 821-828.

6. Бигдай Е.В., Самойлов В.О. Исследование сигнальных систем обонятельных клеток, участвующих в рецепции амилового спирта и камфоры //News of Biomedical Sciences. 2002. Vol. 3. P. 125-129.

7. Бигдай E.B., Самойлов В.О. Гетерогенность механизмов обонятельной трансдукции у лягушки Rana temporaria II Журн. Эвол. Биохим. Физиол. 2004. Т. 40. N. 2. С. 112-117.

8. Бигдай Е.В., Самойлов В.О., Бекусова В.В. Влияние одорантов на цитоскелет ресничек обонятельных клеток // Морфология. 2006. Т. 129. N. 2. -С. 21.

9. Бигдай Е.В., Самойлов В.О., Комаров А.Н. Исследование участия внутриклеточной системы цАМФ в обонятельной трансдукции камфары и амилового спирта//Рос. Физиол. Журн. им. И.М. Сеченова. 1999. Т. 85. N. 3. -С. 412-418.

10. Бронштейн A.A. Локализация дегидраз в обонятельных клетках позвоночных животных // Докл. АН СССР. 1962. Т. 142. N. 3. С. 936-939.

11. Бронштейн A.A. Прижизненные наблюдения над движением волосков обонятельных клеток // Докл. АН СССР. 1964. Т. 156. N. 3. С. 715-718.

12. Бронштейн A.A. Некоторые данные о тонкой структуре и цитохимии обонятельных рецепторов // Первичные процессы в рецепторных элементах органов чувств. JL: Наука, 1966. С. 65-83.

13. Бронштейн А. А Обонятельные рецепторы позвоночных. Ультраструктура, цитофизиология и эволюция // Автреф. Докт. Дис. Ленинград. 1974.

14. Бронштейн A.A. Обонятельные рецепторы позвоночных. Л.: Наука, 1977.- 160 с.

15. Бронштейн A.A., Леонтьев В.Г. О содержании натрия и калия в слизи обонятельной выстилки позвоночных // Журн. Эвол. Биохим. Физиол.1972. Т. 8.-С. 580-585.

16. Бронштейн A.A., Леонтьев В.Г., Пяткина Г.А. О содержании ионов в обонятельной слизи и роли ионов в движениях обонятельных жгутиков // Механизмы работы рецепторных элементов органов чувств. Л.: Наука, 1973. -С. 98-103.

17. Бронштейн А.А, Минор A.B. О значении жгутиков и их подвижности для функции обонятельных рецепторов // Докл. АН СССР.1973. Т. 213. N. 4. С. 987-989.

18. Бурнашева С.А. Структурные и биохимические основы движения ресничек и жгутиков // Немышечные двигательные системы. М.: Наука, 1981. -С. 46-65.

19. Винников Я.А. Структурная и цитохимическая организация рецепторных клеток органов чувств в свете эволюции их функции // Журн. эволюц. биохим. и физиол. 1965. Т.1. № 1. С. 67.

20. Винников Я.А., Титова Л.К. Морфология органа обоняния. М.: Медгиз, 1957.-296 с.

21. Гачечеладзе А.Г., Еременко М.В. Аммиак. Роль малой молекулы в биологических системах // Регуляция тканевого гомеостаза. Нетоксическая профилактика и терапия хронической патологии. Тбилиси. 1990. С. 4 — 12.

22. Гдовский П.А. Структурно-функциональная организация обонятельной системы рыб // Автреф. Докт. Дис. СПб. 2005. 47 с.

23. Гладышева О.С., Кукушкина Д.М., Опритов В.А. и др. АТФ в обонятельном органе лягушки // Цитология. 1984. Т. 26. № 7. — С. 788 793.

24. Елисеев В.В., Огнева И.В., Самойлов В.О. Математическое моделирование движения жгутиков обонятельных клеток // Биофизика. 2003. Т. 48. №. 5.-С. 884-890.

25. Каппуччинелли П. Подвижность живых клеток. М.: Мир, 1982. —126 с.

26. Косенко Е.А. Внутриклеточные механизмы токсичности аммиака // Автреф. Докт. Дис. Москва. 1999. 43 с.

27. Косолапов A.B., Колесников С.С. цАМФ/ цГМФ-активируемые каналы обонятельных клеток // Сенсорные системы. 1992. Т.6. С. 120- 123.

28. Крутецкая З.И., Лебедев O.E. Структурно-функциональная организация G-белков и связанных с ними рецепторов // Цитология. 1992. Т. 34. № 11/12.-С. 24-45.

29. Курилова JI.C. Роль элементов цитоскелета в регуляции Ca -сигналов в перитонеальных макрофагах// Диссерт. на соиск. уч. степ. канд. биол. наук. СПб, 2005. 115 с.

30. Минор A.B., Быков К.А., Дмитриев A.B., Скачков С.Н. Измерение концентрации ионов калия, кальция, натрия и хлора в обонятельной слизи с помощью ионселективных микроэлектродов // Сенсорные системы. 1990. Т. 4.№. 3.-С. 220-227.

31. Минор A.B., Зинкевич Э.П. Биофизические механизмы узнавания запахов как основа для создания искусственных обонятельных сенсоров // Сенсорные системы. 1997. Т. 11. №. 4. С. 388-401.

32. Накамура Т., Сато Т.О., Миямото С. Лиганд-зависимая ионная проводимость в обонятельных жгутиках // Биофизика. 1995. Т. 40. № 1. — С. 185-192.

33. Новоселов П.И., Пещенко В.И., Евдокимов В.Е., Николаев Ю.В., Попов В.О., Матвеев Е.А., Фесенко Е.Е. Некоторые свойства специфического ГТФ-связывающего белка из обонятельного эпителия крысы // Сенсорные системы. 1995. Т. 9. N. 4. С. 85 - 95.

34. Ноздрачев А.Д., Поляков Е.Л. Анатомия крысы. СПб: Лань, 2001.463 с.

35. Овчинников Ю.М., Морозова C.B., Минор Ф.В. Нарушения обоняния. M.: ММА им. И.М. Сеченова, 1999. 156 с.

36. Райт Р.Х. Наука о запахах. М.: Мир, 1966. 224 с.

37. Руденко Я.Н. Кинетика метаболической активности обонятельной выстилки травяной лягушки {Rana temporaria) под действием одорантов // Диссерт. на соиск. уч. степ. канд. медиц. наук. СПб, 2007 136 с.

38. Самойлов В.О. Гетерогенность хемосенсорных систем. Л.: Наука, 1983.-224 с.

39. Терентьев П.В. Лягушка. М.: Сов. наука, 1950. 345 с.

40. Терентьев П.В., Дубинин В.Б., Новиков К.А. Кролик. М.: , 1952.364 с.

41. Троицкая В.Т. Функционально-морфологическая организация обонятельного эпителия лабораторных мышей // Диссерт. на соиск. уч. степ, канд. биол. наук. Горький. 1989. 115 с.

42. Трущенков В.Г. Характеристики подвижности жгутиков обонятельных рецепторов жабы Bufo Bufo // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 1995. Том 31. № 2. С. 227 - 230.

43. Трущенков В.Г. Характеристики подвижности жгутиков обонятельных нейрорецепторов земноводных // Диссерт. на соиск. уч. степ, канд. биол. наук. Владивосток, 1995. — 113 с.

44. Фелипо В., Косенко Е.А., Бенедиктова Н.И., Каминский Ю.Г. Гипераммониемия новая митохондриальная болезнь // Митохондрии в патологии. Пущино. 2001. - С. 150-152.

45. Шабалин В.В. Двигательная активность ресничек мерцательного эпителия при нарушении мукоцилиарного транспорта у человека // Диссерт. на соиск. уч. степ. канд. биол. наук. СПб. 2002. 112 с.

46. Afzelius В.А. Cilia-related diseases // J. Pathol. 2004. Vol. 204. P. 470 - 477.

47. Ai N., Takagi S.F. The effects of ether and chloroform on the olfactory epithelium // Japan. J. Physiol. 1963. V. 13. P. 454 - 465.

48. Aiba Т., Mori J., Nakai Y. Nerve growth factor (NGF) and its receptor in rat olfactory epithelium // Acta oto-laryngol. 1993. Suppl 5. P. 37 - 40.

49. Amoore J.E. Stereochemical theory of olfaction // Nature. 1963. Vol. 199.-P. 912-913.

50. Andres K.H. Der olfaktorische Saum der Katze. Z. Zellforsch. 1969. Bd 96,-S. 250-274.

51. Arstila A., Wersall J. The ultrastructure of the olfactory epithelium of the guinea pig. Acta Oto-Laryngologica. 1967. Vol. 64. - P. 187 - 204.

52. Bacigalupo J., Morales B., Labarca P., Madrid R. Involvement of Ca2+-activated K+ channel in odorant-triggered ingibitory responses of toad olfactory neurons (Abstract). // Chem. Senses 1995. Vol. 20. P. 661.

53. Bakalyar H.A., Reed R.R. Identification of a specialized adenylyl cyclase that may mediate odorant detection // Science. 1990. Vol. 250. N. 4986. -P. 1403- 1406.

54. Belluscio L., Gold G.H., Nemes A., Axel R. Mice deficient in G0.f are anosmic // Neuron. 1998. Vol. 20. P. 69 - 81.

55. Bianchet M.A., Bains G., Pelosi P. Pevsner J., Snyder S.H. The three-dimensional structure of bovine odorant binding protein and its mechanism of odor recognition // Nat. Struct. Biol. 1996. Vol. 3. P. 934 - 939.

56. Bigdai E.V., Samoilov V.O. Components of the intracellular cAMP system supporting the olfactory reception of amyl alcohol // Neurosci. Behavioral Physiol. 2003. Vol. 33. N. 1. P. 89 - 94.

57. Boccaccio A., Lagostena L., Hagen V., Menini A. Fast adaptation in mouse olfactory sensory neurons does not require the activity of phosphodiesterase //J. Gen. Physiol. 2006. Vol. 128. -P. 171 184.

58. Bodeker D., Winkler A., Holler H. Ammonia absorption from the isolated reticulo-rumen of sheep // Exp. Physiol. 1990. Vol. 75. N. 4. P. 587 -595.

59. Boekhoff I., Breer H. Termination of second messenger signaling in olfaction // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992. Vol. 89. P. 471 - 474.

60. Boekhoff I., Michel W.C., Breer H., Ache B.W. Single odors differentially stimulate dual second messenger pathways in lobster olfactory receptor cells // J. Neurosci. 1994. Vol. 14. N. 5. P. 3304 - 3309.

61. Boekhoff I., Tareilus E., Strotmann J., Breer H. Rapid activation of alternative second messenger pathways in olfactory cilia from rats by different odorants // The EMBO Journal 1990. Vol. 9. N. 8. P. 2453 - 2458.

62. Bokoch G.M. Biology of the p21-activated kinase // Annu. Rev. Biochem. 2003. Vol. 72. P. 743 - 781.

63. Bonigk W., Bradley J., Muller F., Sesti F., Boekhoff I., Ronnett G.V., Kaupp U.B., Frings S. The native rat olfactory cyclic nucleotide-gated channel is composed of three distinct subunits // J. Neurosci. 1999. Vol. 19. P. 5332 - 5347.

64. Borisy F.F., Hwang P.M., Ronnett G.V., Snyder S.H. High affinity cyclic AMP phosphodiesterase and adenosine localized in sensory organs // Brain Res. 1993. Vol. 610.-P. 199-207.

65. Bradley J., Reisert J., Frings S. Regulation of cyclic nucleotide-gated channels // Curr. Opin. Neurobiol. 2005. Vol. 15. P. 343 - 349.

66. Bradley J., Reuter D., Frings S. Facilitation of calmodulin-mediated odor adaptation by cAMP-gated channel subunits // Science. 2001. Vol. 294. P. 2176-2178.

67. Bredt D.S, Snyder S.H. Nitric oxide: a physiologic messenger molecule // Annu. Rev. Biochem. 1994. Vol. 63. P. 175 - 195.

68. Breer H., Boekhoff I., Tareilus E. Rapid kinetics of second messenger formation in olfactory transduction // Nature 1990. Vol. 345. P. 65 - 68.

69. Breer H., Klemm T., Boekhoff I., Nitric oxide mediated formation of cyclic GMP in the olfactory system // Neuroreport 1992. Vol. 3. P. 1030 - 1031.

70. Breer H. Olfactory receptors: molecular basis for recognition and discrimination of odors // Anal. Bioanal. Chem. 2003. Vol. 377. P. 427 - 433.

71. Breer H., Shepherd G.M. Implications of the NO/cGMP system for olfaction // Trends Neurosci. 1993. Vol. 16. P. 5 - 9.

72. Bruch R.C. Phosphoinositide second messengers in olfaction // Comp. Biochem. Physiol. 1996. Vol. 113B. N 3. P. 451 - 459.

73. Broillet M., Firestein S. Direct activation of the olfactory cyclic nucleotide-gated channel trough modification of sulfhydryl groups by NO compounds // Neuron 1996. Vol. 16. P. 377 - 385.

74. Bruch R.C., Abogadie F.C., Farbman A.I. Identification of three phospholipase C isotypes expressed in rat olfactory epithelium // Neuroreport.1995. Vol. 6.-P. 233-237.

75. Brunet L.J., Gold G.H., Ngai J. General anosmia caused by targeted disruption of the mouse olfactory cyclic nucleotide-gated cation channel // Neuron.1996. Vol. 17.-P. 681 -693.

76. Buck L.B. Olfactory receptors and odor coding in mammals // Nutrition Rev. 2004. Vol. 62. N. 11. P. 184 - 188.

77. Buck L.B., Axel R. A novel multigene family may encode odorant receptors: a molecular basis for odor recognition // Cell 1991. Vol. 65. — P. 175 — 187.

78. Burton P.R. Ultrastructural studies of microtubules and microtubule organizing centers of the vertebrate olfactory neuron // Microsc. Res. Tech. 1992. Vol. 23.-P. 142-156.

79. Campbell J.W. Mitochondrial ammonia metabolism and the protonneutral theory of hepatic ammonia detoxication // J. Exp. Zool. 1997. Vol. 278. -P. 308-321.

80. Carr W.E.S., Gleeson R.A., Trapido-Rosenthal H.G. The role of perireceptor events in chemosensory processes // Trends in Neurosci. 1990. Vol. 13 (6).-P. 212-215.

81. Chen M.A., Lander T.R., Murphy C. Nasal health in down syndrome: a cross-sectional study // Otolaryngology-Head and Neck Surgery. 2006. Vol. 134. -P. 741 -745.

82. Chen S., Andrew L. P., Bock R., Leinders-Zufall T., Zufall F. Blocking adenylyl ciclase inhibits olfactory generator currents induced by <<IP3-odors» // Amer. Physiol. Soc. 2000. P. 575 - 580.

83. Chen T.-Y., Yau K.-W. Direct modulation by Ca2+-calmodulin of cyclic nucleotide activated channel of rat olfactory receptor neurons // Nature 1994. Vol. 368.-P. 545-548.

84. Chess A., Simon I., Cedar H., Axel R. Allelic inactivation regulates olfactory receptor gene expression // Cell 1994. Vol. 78. P. 823 - 834.

85. Cooper A.J.L., Plum F. Biochemistry and physiology of brain ammonia // Physiol. Rev. 1987. Vol. 67. N. 2. P. 440 - 519.

86. Cunningham A.M., Ryugo D.K., Sharp A.H., Reed R.R., Snyder S.H., Ronnett G.V. Neuronal inositol 1,4,5-trisphosphate receptor localized to the plasma membrane of olfactory cilia // J. Neurosci. 1993. Vol. 57. P. 339 - 352.

87. Denis V., Cyert M.S. Internal Ca release in yeast is triggered by hypertonic shock and mediated by a TRP channel homologue // J. Cell Biol. 2002. Vol. 156, N 1. P. 29-34.

88. Doty R.L., Bromley S.M. Effects of drugs on olfaction and taste // Otolaringol. Clin. N. Am. 2004. Vol. 37. P. 1229 - 1254.

89. Dryer L. Evolution of odorant receptors // BioEssays. 2000. Vol. 22. -P. 803-810.

90. Dubin A.E., Dionne V.E. Modulation of CI, K and nonselective cation conductances by taurine in olfactory receptor neurons of the mudpuppy Necturus maculosus // J. Gen. Physiol. 1993. Vol. 101.N.4.-P. 469-485.

91. Duchen M.R. Mitochondria and calcium: from cell signalling to cell death // J. Physiol. 2000. Vol. 529. N 1. P. 57 - 68.

92. Dzeja C., Hagen V., Kaupp U.P., Frings S. Ca2+ permeation in cyclic nucleotide-gated channels//EMBO. 1999. Vol. 18.-P. 131-144.

93. Elsaesser R., Paysan J. The sense of smell, its signaling pathways, and the dichotomy of cilia and microvilli in olfactory sensory cells // BMC Neurosciens. 2007. Vol. 8 (Sappl 3). SI.

94. Elsaesser R., Paysan J. Morituri te salutant? Olfactory signal transduction and the role of phosphoinositides // J. of Neurocytology. 2005. Vol. 34.-P. 97-116.

95. Exton J.H. Phosphoinositide phospholipases and G proteins in hormone action // Annu. Rev. Physiol. 1994. Vol. 56. P. 349 - 369.

96. Fadool D.A., Ache B.W. Plasma membrane inositol-1,4,5-trisphosphate-activated channels mediate signal transduction in lobster olfactory receptor neurons // Neuron. 1992. Vol. 9. P. 907 - 918.

97. Fadool D.A., Estey S.J., Ache B.W. Evidence that a Gq-protein mediates excitatory odor transduction in lobster olfactory receptor neurons // Chem. Senses. 1995. Vol. 20. P. 489 - 498.

98. Farbman A.I. Cell biology of olfaction // Cambridge Univ. Press. 1992.

99. Firestein S., Shepherd G.M., Werblin F.S. Time course of the membrane current underlying sensory transduction in salamander olfactory receptor neurons // J. Physiol. (Lond.) 1990. Vol. 430. P. 135 - 158.

100. Firestein S., Shepherd G.M. A kinetic model of the odor response in single olfactory receptor neurons // J. Steroid Biochem. Molec. Biol. 1991. Vol. 39. No. 4B.-P. 615-620.

101. Firestein S. A code in the nose // Sci. STKE 2004. Vol. 227. P. 15.

102. Freitag J., Krieger J., Strotman J., Breer H. Two classes of olfactory receptors inXenopus laevis //Neuron. 1995. Vol. 15. P. 1383 - 1392.

103. Frings S., Lindemann B. Single unit recording from olfactory cilia // J. Biophys. 1990. Vol. 57. P. 1091 - 1094.

104. Frings S., Benz S., Lindemann B. Current recording from sensory cilia of olfactory receptor cells in situ. II. Role of mucosal Na, K and Ca ions // J. Gen. Physiol. 1991. Vol. 97. N. 4. P. 725 - 747.

105. Frings S. Chemoelectrical signal transduction in olfactory sensory neurons of air-breathing vertebrates // Cell. Mol. Life Sci. 2001. Vol. 58. P. 510 -519.

106. Frisch D. Ultrastructure of mouse olfactory mucosa. // Amer. J. Anat. 1967. Vol. 121.-P. 87-119.

107. Fulle H.-J., Vassar R., Foster D.C., Yang R.-B., Axel R., Garbers D.L. A receptor guanylyl cyclase expressed specifically in olfactory sensory neurons // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. Vol. 92. P. 3571 - 3575.

108. Garibotti M., Navarrini A., Pisanelli A.M., Pelosi P. Three odorant-binding proteins from rabbit nasal mucosa // Chem. Senses. 1997. Vol. 22. P. 383 -390.

109. Gold G.H. Controversial issues in vertebrate olfactory transduction // Annu. Rev. Physiol. 1999. Vol. 61. P. 857 - 871.

110. Goodman M.B., Schwarz E.M. Trancducing touch in Caenorhabditis elegans // Annu. Rev. Physiol. 2003. Vol. 65. - P. 429 - 452.

111. Glusman G., Yanai I., Rubin I., Lancet D. The complete human olfactory subgenome // Genome Res. 2001. Vol. 11. P. 685 - 702.

112. Haas M., Forbush B. The Na-K-Cl cotransporter of secretory epithelia // Annu. Rev. Physiol. 2000. Vol. 62. P. 515 - 534.

113. Hansel D.E., Eipper B.A., Ronnett G.V. Neuropeptide Y: functions as a neuroproliferative factor // Nature 2001. Vol. 410. P. 940 - 944.

114. Hardie R.C., Minke B. Novel Ca2+ channels underlying transduction in Drosophila photoreceptors: implications for phosphoinositide-mediated Ca" mobilization // Trends Neurosci. 1993. Vol. 16. P. 371 - 376.

115. Hardie R.C. Regulation TRP channels via lipid second messengers // Annu. Rev. Physiol. 2003. Vol.65. F. 735 - 759.

116. Hawkes C. Olfaction in neurodegenerative disorder // Movement disorder Society. 2003. Vol. 18. № 4. P. 364 - 372.

117. Hildebrand J.G., Shepherd G.M. Mechanisms of olfactory discrimination: converging evidence for common principles across phyla // Annu. Rev. Neurosci. 1997. Vol. 20. P. 595 - 631.

118. Hirono J., Sato T., Tonoike M., Takebayashi M. Local distribution of odor responsivities of mouse olfactory receptor neurons // Lett.Neurosci. 1994. Vol 174.-P. 201-204.

119. Hopkins A.E. The olfactory receptors in vertebrates. // J. Comp. Neurol. 1926. V. 41.-P. 253-289.

120. Howard D.R., Habermacher G., Glass D.B., Smith E.F., Sale W.S. Regulation of chlamydomonas flagellar dynein by an axonemal protein kinase // J.Cell.Biol. 1994. V. 127. P. 1683 - 1692.

121. Huang E., Reichardt L.F. Trk-receptors: roles in neuronal signal transduction // Annu. Rev. Biochem. 2003. Vol. 72. P. 609 - 642.

122. Huque T., Bruch R.C. Odorant- and guanine nucleotide-stimulated phosphoinositide turnover in olfactory cilia // Biochem. Biophys. Res. Comm. 1986. Vol. 137. N. 1. P. 36 - 42.

123. Iongh R., Ing A., Rutland J. Mucociliary function, ciliary ultrastructure, and ciliary orientation in Young's syndrome // Thorax. 1992. Vol. 47. -P. 184 -187.

124. Jaworsky D.E., Matsuzaki O., Borisy F.F., Ronnet G.V. Calcium modulates the rapid kinetics of the odorant-induced cyclic AMP signal in rat olfactory cilia//J. Neurosci. 1995. Vol. 15.N. 1.-P. 310-318.

125. Jensen-Smith H.C., Luduena R.F., Hallworth R. Requirement for the pr and piv tubulin isotypes in mammalian cilia // Cell. Motil. Cytoskeleton. 2003. Vol. 55.-P. 213-220.

126. Jessy J., Mans A.M., De Joseph M.R. Hyperammoniemia causes many of the changes found after portocaval shunting // Biochem. J. 1990. Vol. 272. N 2. -P. 311-317.

127. Jones D.T., Reed R.R. G0ir: an olfactory neuron-specific G-protein involved in odorant signal transduction // Science. 1989. Vol. 244. P. 790 - 795.

128. Joshi H., Getchell M.L., Zielinski B., Getchell T.V. Spectrophotometric determination of cation concentrations in olfactory mucus // Neurosci. Lett. 1987. Vol. 82.-P. 321 -326.

129. Jouaville L.S., Pinton P., Bastianutto C., Rutter G.A., Rizzuto R. Regulation of the mitochondrial ATP synthesis by calcium: Evidence for a long-term metabolic priming // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1999. Vol. 96. P. 13 807 -13812.

130. Jung A., Lischka F.W., Engel J., Schild D. Sodium/calcium exchanger in olfactory receptor neurons of Xenopus laevis II Neuroreport. 1994. Vol. 5. P. 1741- 1744.

131. Kaupp B.U., Seifert R. Cyclic nucleotide-gated ion channels // Physiol. Rev. 2002. Vol. 82. P. 769 - 824.

132. Kaur R., Zhu X.O., Moorhouse A.J., Barry P.H. IP3-gated channels and their occurrence relative to CNG channels in the soma and dendritic knob of rat olfactory receptor neurons // J. Membrane Biol. 2001. Vol. 181.-P. 91-105.

133. Kawai F., Kurahashi T., Kaneko A. Nonselective suppression of voltage-gated currents by odorants in the newt olfactory receptor cells // J. Gen. Physiol. 1997. Vol. 109. P. 265 - 272.

134. Kerjaschki D. The central tubuli in distal segments of olfactory cilia lack dynein arms // Experientia. 1976. Vol. 32. P. 1459 - 1460.

135. Kern R.C., Kerr T.P., Getchell T.V. Ultrastructural localization of Na+/K+-ATPase in rodent olfactory epithelium // Brain Res. 1991. Vol. 546. P. 8 - 17.

136. Kinosita H., Murakami A. Control of ciliary motion // Physiol. Revs. 1967. Vol. 47.-P. 53 -82.

137. Kleene SJ. Both external and internal calcium reduce the sensitivity of the olfactory cyclic nucleotide-gated channel to cAMP // J. Neurophysiol. 1999. Vol. 81.-P. 2675-2682.

138. Kleene S.J., Gesteland R.C. Calcium-activated chloride conductance in frog olfactory cilia//J. Neurosci. 1991a. Vol. 11.N. 11.-P. 3624 3629.

139. Kleene S.J., Gesteland R.C. Transmembrane currents in frog olfactory cilia//J. Membrane Biol. 19916. Vol. 120.-P. 75 81.

140. Kurahashi T., Menini A. Mechanism of odorant adaptation in the olfactory receptor cell // Nature. 1997. Vol. 385. P. 725 - 729.

141. Kurahashi T., Yau K.-W. Co-existence of cationic and chloride components in odorant-induced current of vertebrate olfactory receptor cells // Nature. 1993. Vol. 363. P. 71 - 74.

142. Kurahashi T., Lowe G., Gold G.H. Suppression of odorant responses by odorants in olfactory receptor cells // Sciense. 1994. Vol. 265. P. 118 - 120.

143. Kurichara K., Yoshii K., Kashiwayanagi M. Transduction mechanisms in chemoreception// Comp. Biochem. Physiol. 1986. Vol. 85A. P. 1 - 22.

144. Lai J.C., Cooper A J. Neurotoxicity of ammonia and fatty acids: differential inhibition of mitochondrial dehydrogenases by ammonia and fatty acyl coenzyme A derivates // Neurochem. Res. 1991. Vol. 16. N 7. P. 795 - 803.

145. Lamb T.D., Pugh E.N., Jr. G-protein cascades: gain and kinetics // Trends Neurosci. 1992. Vol. 15. N. 8. P. 291 -298.

146. Lang W., Block T.M. Zander R. Solubility of NH3 and apparent pK of NH4+ in human plasma, isotonic salt solutions and water at 37 degrees C // Clin. Chim. Acta 1998. Vol. 273. N. 1. P. 43-58.

147. Lee R., Childress J., Desaulniers N. The effect of exposure to ammonia on ammonia and taurine pools of the symbiotic clam // J. Exp. Biol. 1997. Vol. 200.-P. 2797-2805.

148. Leinders-Zufall T., Shepherd G.M., Zufall F. Modulation by cyclic GMP of the odor sensitivity of vertebrate olfactory receptor cells // Proc. R. Soc. Biol. 1996. Vol. 263.-P. 803-811.

149. Leinders-Zufall T., Rand M.N., Shepherd G.M., Greer C.A., Zufall F. Calcium entry through cyclic nucleotide-gated channels in individual cilia of olfactory receptor cells: spatiotemporal dynamics // J. Neurosci. 1997. Vol. 17. P. 4136-4148.

150. Leinders-Zufall T., Breer G.M., Shepherd G.M., Zufall F. Imaging odor-induced calcium transients in single olfactory cilia: specificity of activation and role in transduction // J. Neurosci. 1998. Vol. 18. P. 5630 - 5639.

151. Leinders-Zufall T., Shepherd G.M., Zufall F. Modulation by cyclic GMP of the odor sensitivity of vertebrate olfactory receptor cells // Proc. R. Soc. Biol. 1996. Vol. 263.-P. 803-811.

152. Lenaz G., Cavazzoni M., Genova M.L., D'Aurelio M., Pich M.M., Pallotti F., Formiggini G., Marchetti M., Castelli G.P., Bovina C. Oxidative stress, antioxidant defences and aging // Biofactors. 1998. Vol. 8. P. 195 - 204.

153. Lieb T., Frei C.W., Frohock J.I., Bookman R.J., Salathe M. Prolonged increase in ciliary beat frequency after short-term purinergic stimulation in human airway epithelial cells // J. Physiology 2002. Vol. 538. № 2. P. 633 - 646.

154. Lindemann B. Predicted profiles of ion concentrations in olfactory cilia in the steady state //Biophys. J. 2001. Vol. 80. P. 1712 - 1721.

155. Lischka F.W., Zviman M.M., Teeter J.H., Restrepo D. Characterization of inositol-1,4,5-triphosphate-gated channels in the plasma membrane of rat olfactory neurons // Biophys. J. 1999. Vol. 76. P. 1410 - 1422.

156. Liu G., Zhang H. Infrastructure changes of olfactory epithelium of the patients with olfactory disorder caused by common cold // Zhonghua. Er. Bi. Yan. Hou. Ke. Za. Zhi. 2007. Vol. 42. N. 11. P. 826 - 829.

157. Liu M., Chen T.-Y., Ahamed B., Li J., Yau K.-W. Calcium-calmodulin modulation of the olfactory cyclic nucleotide-gated cation channel // Science 1994. Vol. 266.-P. 1348- 1354.

158. Lo Y.H., Bradley T.M., Rhoads D.E. High-affinity Ca2+,Mg2+-ATPase in plasma membrane-rich preparations from olfactory epithelium of Atlantic salmon // Biochim. Biophys. Acta 1994. Vol. 1192. P. 153 - 158.

159. Lombion-Pouthier S., Vandel P., Nezelov S., Haffen E., Millot J.-L. Odor perception in patients with mood disorder // J. Affective Disorders. 2006. Vol. 90.-P. 187-191.

160. Lowe G., Gold G.H. The spatial distributions of odorant sensitivity and odorant-induced currents in salamander olfactory receptor cells // J. Physiol. (Lond.) 1991. Vol. 442.-P. 147- 168.

161. Lobel D., Marchese S., Krieger J., Pelosi P., Breer H. Subtypes of odorant-binding proteins heterologous expression and ligand binding // Eur. J. Biochem. 1998. Vol. 254. - P. 318 - 324.

162. Ludwig J., Margalit T., Eismann E., Lancet D., Kaupp U.P. Primary structure of cAMP-gated channel from bovine olfactory epithelium // FEBS Lett. 1990. Vol. 270.-P. 24-29.

163. Mair R.G., Gesteland R.C., Blank D.L. Changes in morphology and physiology of olfactory receptor cilia during development // J. Neurosci. 1982. Vol. 7.-P. 3091 -3103.

164. Malnic B., Hirono J., Sato T., Buck L.B. Combinatorial receptor codes for odors // Cell. 1999. Vol. 96. P. 713 - 723.

165. Menco B.P.M., Bruch R.C., Dau B., Danho W. Ultrastructural localization of olfactory transduction components: the G protein subunit G0if and type III adenylyl cyclase // Neuron. 1992. Vol. 8. P. 441 - 453.

166. Menco B.P.M., Farbman A.I. Ultrastructural evidence for multiple mucus domains in frog olfactory epithelium // Cell Tissue Res. 1992. Vol. 270. -P. 47-56.

167. Menco B.P.M. Ultrastructural aspects of olfactory signaling // Chem. Senses. 1997. Vol. 22. P. 295 - 311.

168. Menini A. Calcium signaling and regulation in olfactory neurons // Curr. Opin. Neurobiol. 1999. Vol. 9. P. 419 - 426.

169. Minor A.V., Bykov K.A., Dmitriev A.V., Skachkov S.N. Extracellular ion concentrations in the olfactory epithelium: steady state and changes during excitation (Abstract) // Chem. Senses. 1992. Vol. 17. P. 864.

170. Mombaerts P. Seven-transmembrane proteins as odorant and chemosensory receptors // Science. 1999 6. Vol. 286. P. 707 -711.

171. Moon C., Jaberi P., Otto-Bruc A., Baehr W., Palczewski K., Ronnett G. Calcium-sensitive particulate guanylyl cyclase as a modulator of cAMP in olfactory neurons // J. Neurosci. 1998. Vol. 18. P. 3195 - 3205.

172. Moran D.T., Rowley J.C. The structure and function of sensory cilia. J. Submicrosc. Cytol. 1983. Vol. 15. P. 157 - 162.

173. Moran D.T., Rowley J.C., Lafek B.W. Electron microscopy of human olfactory epithelium reveals a new cell type: the microvillar cell // Brain. Res. 1988. Vol. 4.-P. 63-92.

174. Mori Y., Mikala G., Varadi G., Kobayashi T., Koch Sh., Wakamori M., Schwartz A. Molecular pharmacology of voltage-dependent calcium channels // Jap. J. Pharmacol. 1996. Vol. 72. N 2. P. 83 - 109.

175. Muller F., Bonigk W., Sesti F., Frings S. Phosphorylation of mammalian olfactory cyclic nucleotide-gated channels increases ligand sensitivity //J. Neurosci. 1998. Vol. 18. P. 164 - 173.

176. Muller A., Landis B.N., Platzbecker U., Holthoff V., Frasnelli J., Hummel T. Severe chemotherapy-induced parosmia // J. Rhinol. 2006. Vol. 20. -P. 485-486.

177. Munger S. D., Leinders-Zufall T., Zufall F. Subsystem organization of the mammalian sense of smell // Annu. Rev. Physiol. 2009. Vol. 71. P. 115140.

178. Nakamura T., Gold G.H. A cyclic nucleotide-gated conductance in olfactory receptor cilia // Nature. 1987. Vol. 325. P. 442 - 444.

179. Nakamura T., Tsuru K., Miyamoto S. Regulation of Ca2+ concentration by second messengers in newt olfactory receptor cell // Lett. Neurosci. 1994. Vol. 171.-P. 197-200.

180. Neves S.R., Ram P.T., Iyengar R. G protein pathways // Science. 2002. Vol. 296.-P. 1636- 1639.

181. Niimura Y., Nei M. Evolutionary dynamics of olfactory receptor genes in fishes and tetrapods // PNAS. 2005. Vol. 102. N. 17. P. 6039 - 6044.

182. Nurnberg B., Gudermann T., Schultz G. Receptors and G protein as primary components of transmembrane signal transduction. Part 2. G proteins: structure and function // J. Mol. Med. 1995. Vol. 73. P. 123 - 132.

183. Oka Y., Omura M., Kataoka H., Touhara K. Olfactory receptor antagonism between odorants // EMBO J. 2004 Vol. 23. P. 120-126.

184. Okano T.M. Secretion and electrogenesis of the supporting cell in the olfactory epithelium // J. Physiol. 1974. Vol. 242. P. 353 - 370.

185. Okano M., Weber A. F., Frommes S. P. Electron microscopic studies of the distal border of the canine olfactory epithelium. // J. Ultractr. Res. 1967. Vol. 17.-P. 487-502.

186. Ott P., Larsen F.S. Blood-brain barrier permeability to ammonia in liver failure: a critical reappraisal //Neurochem. Int. 2004. Vol. 44. N. 4. P. 185 - 198.

187. Pace U., Hanski E., Salomon Y., Lancet D. Odorant-sensitive adenylate cyclase may mediate olfactory reception // Nature . 1985. Vol. 316. P. 255 - 258.

188. Pace U., Hanski E., Salomon Y., Lancet D. Odorant-sensitive adenylate cyclase may mediate olfactory reception // Nature. 1985. Vol. 316. P. 255 — 258.

189. Paysan J., Breer H. Molecular physiology of odor detection: current views // J. Physiol. 2001. Vol. 441. P. 579 - 586.

190. Pelosi P., Maida R. Odorant-binding proteins in vertebrates and insects: similarities and possible common function // Chemical Senses. 1990. Vol. 15 (2). -P. 205-215.

191. Perry G., Castellani R.J., Smith M.A., Harris P.L.R., Kubat Z., Ghanbari K., Jones P.K., Cordone G., Tabaton M., Wolozin B., Ghanbari H.

192. Oxidative damage in the olfactory system in Alzheimer's disease // Acta Neuropathol. 2003. Vol. 106. P. 552 - 556.

193. Persaud K.C., Desimone J.A., Getchell M.L., Heck G.L., Getchell T.V. Ion transport across olfactory mucosa: the basal and odorant-stimulated states // Biochim. Biophys. Acta. 1987. Vol. 902. P. 69 - 79.

194. Pes D., Pelosi P. Odorant-binding proteins of the mouse // Comp. Biochem. Physiol. B. 1995. Vol. 112. P. 471 - 479.

195. Pevsner J., Hou V.X., Snyder S.H. Odorant-binding protein: characterization of ligand binding // J. Biol. Chem. 1990. Vol. 265. P. 6118 -6125.

196. Pilpel Y., Lancet D. The variable and conserved interfaces of modeled olfactory receptor proteins // Protein Science. 1999. Vol. 8. P. 969 — 977.

197. Putney J.W., McKay R.R. Capacitative calcium entry channels // BioEssays. 1999. Vol. 21, N 1. P. 3 8 - 46.

198. Reese T.S. Olfactory cilia in the frog // J. Cell Biol. 1965. Vol. 26. P. 209-230.

199. Reidli J., Borowski P., Sensse A., Starke J., Zapotocky M., Eiswirth M. Model of calcium oscillations due to negative feedback in olfactory cilia // Biophysical J. 2006. Vol. 90. P. 1147 - 1155.

200. Reisert J., Bauer P.J., Yau K.W., Frings S. The Ca-activated CI channel and its control in rat olfactory receptor neurons // J. Gen. Physiol. 2003. Vol. 122. -P. 349-363.

201. Reisert J., Matthews H.R. Na-dependent Ca extrusion governs response recovery in frog olfactory receptor cells // J. Gen. Physiol. 1998. Vol. 112. N. 5. -P. 529-535.

202. Reisert J., Lai J., Yau K.-W., Bradley J. Mechanism of excitatory Cl-response in mouse olfactory receptor neuron // Neuron. 2005. Vol. 45. P. 553 -561.

203. Ressler K.J., Sullivan S.L., Buck L.B. Information coding in the olfactory system: evidence for a stereotyped and highly organized epitope map in the olfactory bulb // Cell 1994. Vol. 79. P. 1245 - 1255.

204. Restrepo D., Miyamoto T., Bryant B.P., Teeter J.H. Odor stimuli trigger influx of calcium into olfactory neurons of the channel catfish // Sciens 1990. Vol. 249.-P. 1166-1168.

205. Restrepo D., Boekhoff I., Breer H. Rapid kinetic measurements of second messenger formation in olfactory cilia from channel catfish // Am. J. Physiol. 1993. Vol. 264. P. 906 - 911.

206. Restrepo D., Okada Y., Teeter J.H. Odorant-regulated Ca2+gradients in rat olfactory neurons // J. Gen. Physiol. 1993. Vol. 102. P. 907 - 924.

207. Restrepo D., Teeter J.H., Schild D. Second messenger signaling in olfactory transduction // J. Neurochem. 1996. Vol. 30. N. 1. P. 37 - 48.

208. Rhein L., Cagan R. Biochemical studies of olfaction: Isolation, characterization, and odorant binding activity of cilia from rainbow trout olfactory rosettes // Proc. Natl. Acad. Sci. 1980. Vol. 77. № 8. P. 4412 - 4416.

209. Roberts E.S., Wong V.A., McManus B.E., Marshall M.W., Lancianese S., Dorman D.C. Changes in intracellular pH play a secondary role in hydrogen sulfide-induced nasal cytotoxicity // Inhal. Toxicol. 2006. Vol. 18. N. 3. P. 159 — 167.

210. Ronnett G.V., Moon C. G proteins and olfactory signal transduction // Annu. Rev. Physiol. 2002. Vol. 264. P. 189 - 222.

211. Roskams A.J.I., Cai X., Ronnett G.V., Expression of neuron-specific beta-Ill tubulin during olfactory neurogenesis in the embryonic and adult rat // Neurosci. 1998. Vol. 83. P. 191 -200.

212. Sanhuesa M., Bacigalupo J. Odor suppression of voltage-gated currents contributes to the odor-induced response in olfactory neurons // J. Physiol. 1999. Vol. 277.-P. 1086-1099.

213. Salathe M. Regulation of mammalian ciliary beating // Annu. Rev. Physiol. 2007. Vol. 69. P. 401 - 422.

214. Satir P., Christensen S.T. Overview of structure and function of mammalian cilia // Annu. Rev. Physiol. 2007. Vol. 69. P. 377 - 400.

215. Sato T., Hirono J., Tonoike M., Takebayashi M. Two types of increases• 2+in free Ca evoked by odor in isolated frog olfactory receptor neurons // Neuroreport 1991. Vol. 2. P. 229 - 232.

216. Sato T., Hirono J., Tonoike M., Takebayashi M. Tuning specificities to aliphatic odorants in mouse olfactory receptor neurons and their local distribution // J.Neurophysil. 1994. Vol 72. P. 2980 - 2989.

217. Schild D., Jung A., Schultens H.A. Localization of calcium entry through calcium channels in olfactory receptor neurons using a laser scanning microscope and the calcium indicator dyes Fluo-3 and Fura-Red // Cell Calcium. 1994. Vol. 15.-P. 341-348.

218. Schild D. Principles of odor coding and a neural network for odor discrimination // J. Biophys. 1988. Vol. 54. P. 1001 - 1011.

219. Schild D., Lischka F.W., Restrepo D. InsP3 causes an increase in apical Ca2+.i by activating two distinct current components in vertebrate olfactory receptor cells // J. Neurophysiol. 1995. Vol. 73. N.2. P. 862 - 866.

220. Schild D., Restrepo D. Transduction mechanism in vertebrate olfactory receptor cells // Physiol. Rev. 1998. Vol. 78. N. 2. P. 429 - 466.

221. Schultze M. Uber die Endigungswise des Geruchsnerven und der Epithelialgebilde des Nasenschleimhaut. Monatsber. Deut. Akad. Wiss. Berlin 1956. Bd. 21.-S. 504-514.

222. Shibuya T., Tucker D. Single unit responses of olfactory receptors in vultures // Olfaction and Taste. V. 2. Oxford-New York. 1967. P. 219 - 233.

223. Shykind B.M. Regulation of odorant receptors: one allele at a time // Human Mol. Gen. 2005. Vol. 14. P. 33 - 39.

224. Serizawa S., Miyamichi K., Sakano H. One neuron — one receptor rule in the mouse olfactory system // Trends Gen. 2004. Vol. 20. N. 12. P. 648 - 653.

225. Sklar P.B., Anholt R.R., Snyder S.H. The odorant-sensitive adenylate cyclase of olfactory receptor cells. Differential stimulation by distinct classes of odorants // J. Biol. Chem. 1986. Vol. 261. -P. 15538 15543.

226. Smith B.H., Getz W.M. Nonpheromonal olfactory processing in insects // Ann. Rev. Entomol. 1994. Vol. 39. P. 351 - 375.

227. Spehr M., Leinders-Zufall T. One neuron multiple receptors: increased complexity in olfactory coding // Sci. STKE. 2005. Vol. 285. P.

228. Takeuchi H., Kurahashi T. identification of second messenger mediating signal transduction in the olfactory receptor cells // J. Gen. Physiol. 2003. Vol. 122. N. 5. P. 557 - 567.

229. Strear L. (Страйер JI.) Биохимия. Т. 3. М.: Мир, 1985. - 430 с.

230. Sullivan S.L., Dryer L. Information processing in mammalian olfactory system // J. Neurobiol. 1996. V. 30. № 1. P. 20 - 36.

231. Takeuchi H., Kurahashi T. Mechanism of signal amplification in the olfactory sensory cilia // J. Neurosci. 2005. Vol. 25. P. 11084 - 11091.

232. Takeuchi H., Kurahashi T. Mechanism of signal amplification in the olfactory sensory cilia//J. Neurosci. 2005. Vol. 25. P. 11084-11091.

233. Touhara K. Odor discrimination by G-protein-coupled olfactory receptors // Microsc. Res. Tech. 2002. Vol. 58. P. 135 - 141.

234. Vassar R., Ngai J., Axel R. Spatial segregation of OR expression in the mammalian olfactory epithelium // Cell. 1993. Vol. 74. P. 309 - 318.

235. Verma A., Hirsch D.J., Glatt C.E., Ronnet V., Snyder S.H. Carbon monoxide: a putative neural messenger // Science 1993. Vol. 259. P. 381 — 384.

236. Visek W.J. Ammonia: its 'effects on biological systems, metabolic hormones and reproduction // J. Dairy Sci. 1984. Vol. 67. N. 3. P. 481 - 498.

237. Vogl A., Noe J., Breer H., Boekhoff I. Cross-talk between olfactory second messenger pathways // Eur. J. Biochem. 2000. Vol. 267. P. 4529 - 4535.

238. Vogt R.G., Prestwich G.D., Lerner M.R. Odorant-binding-protein subfamilies associate with distinct classes of olfactory receptor neurons in insects // J. Neurobiol. 1990. Vol. 22. P. 74 - 84.

239. Watt W.C., Storm D.R. Odorants stimulate the ERK/mitogen-activated protein kinase pathway and activate cAMP-response element-mediated transcription in olfactory sensory neurons // J. Biol. Chem. 2001. Vol. 276. N. 1. -P. 2047 2052.

240. Williams S.K., Franklin R.J.M., Barnett S.C. Response of olfactory ensheathing cells to the degeneration and regeneration of the peripheral olfactory system and the involvement to the neuregulins // J. Comp. Neurol. 2004. Vol. 470. -P. 50-62.

241. Walczak C.E., Neison D.L. Regulation of dynein-driven motility in cilia and flagella // Cell Motility and Cytoskeleton. 1994. Vol. 27. P. 101 - 107.

242. Wolfrum U., Liu X., Schmitt A., Udovichenko I.P., Williams D.S. Myosin Vila as a common component of cilia and microvilli // Cell Motility and Cytoskeleton. 1998. Vol. 40. P. 261 -271.

243. Wong S.T., Trinh K., Hacker B., Chan G.C.K., Lowe G., Gagger A., Xia Z., Gold G.H., Storm D.R. Disruption of the type III adenylyl cyclase gene leads to peripheral and behavioral anosmia in transgenic mice // Neuron. 2000. Vol. 27.-P. 487-497.

244. Yan C., Zhao A.Z., Bentley J.K., Loughney K., Ferguson K., Beavo J.A. Molecular cloning and characterization of the calmodulin-dependent phosphodiesterase enriched in olfactory sensory neurons // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1995. Vol. 92.-P. 9677-9681.

245. Yokoe H., Anholt RH. Molecular cloning of olfactomedin, an extracellular matrix protein specific to olfactory neuroepithelium // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1993. Vol. 90. P. 4655-4659.

246. Yokota T., Ohno N., N., Tamura K., Seita M., Toshimori K. Ultrastructure and function of cilia and spermatozoa flagella a patient with Kartagener'syndrome // Internal Medicine. 1993. Vol.32. №7. P. 593 - 597.

247. Zhang Z., Sanderson M.I. Oscillations in ciliary beat frequency and intracellular calcium concentration in rabbit tracheae epithelias cells induced by ATP // J. Physiol. 2003. Vol. 546. № 3. P. 733 - 749.

248. Zhao H., Dibello P., Carlson J., Firestein S. Odorant receptors in tiger salamander // Soc. Neurosci. Abstr. 1995. Vol. 21. P. 130.

249. Zheng J., Zagotta W.N. Stoichiometry and assembly of olfactory cyclic nucleotide-gated channels // Neuron. 2004. Vol. 42. P. 411 - 421.

250. Zhu X., Birnboumer L. Calcium channels formed by mammalian trp homologues//News Physiol. Sci. 1998. Vol. 13. N 5.-P. 211 217.

251. Zhu X., Jiang M., Peyton M. et al. Trp, a novel mammalian gene family essential for against-activated capacitative Ca2+ entry // Cell. 1996. Vol. 85. N 5. -P. 661 -671.

252. Zufall F., Leinders-Zufall T. Identification of a long-lasting form of odor adaptation that depends on the carbon monoxide/cGMP second-messenger system // J. Neurosci. 1997. Vol. 17. P. 2703 - 2712.

253. Zufall F., Leinders-Zufall T. The cellular and molecular basis of odor adaptation // Chem. Senses. 2000. Vol. 25. P. 473 - 481.

Информация о работе

Бекусова, Виктория Витальевна
кандидата биологических наук
Санкт-Петербург, 2010
ВАК 03.03.01

Диссертация

Двигательная активность обонятельных жгутиков земноводных и млекопитающих - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы