Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование функциональных характеристик и механизмов регуляции механочувствительных ионных каналов в клетках миелоидной лейкемии человека К562

ВАК РФ 03.00.25, Гистология, цитология, клеточная биология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Старущенко, Александр Викторович

Список сокращений

1. Введение

2. Обзор литературы

2.1. Классификация механочувствительных каналов

2.1.1. Свойства открытого канала: проводимость и селективность

2.1.2. Воротные характеристики

2.2. Фармакологические подходы к изучению механочувствительных 18 каналов

2.2.1. Блокаторы механочувствительных каналов

2.2.2. Потенциальные активаторы механочувствительных каналов

2.3. Механочувствительные каналы и двухвалентные катионы: 24 проницаемость, блокирование

2.4. Современные представления о возможной роли цитоскелета в 29 регуляции механочувствительных каналов

2.5. Механочувствительные каналы в прокариотах

3. Материалы и методы

3.1. Клеточная культура

3.2. Электрофизиология

3.3. Механическая стимуляция

3.4. Растворы

3.5. Обработка результатов

4. Результаты 41 4.1. Идентификация механочувствительных катионных каналов в клетках миелоидной лейкемии человека

4.1.1. Эффект механической стимуляции участка плазматической 41 мембраны

4.1.2. Характеристика проводящих свойств

4.1.3. Селективность механочувствительных каналов

4.1.4. Исследование действия потенциальных блокаторов и активаторов блокирование каналов

4.2. Кальциевая проницаемость и механочувствительных каналов в клетках К

4.3. Проницаемость каналов для ионов магния

4.4. Влияние агентов, модифицирующих аппарат микротрубочек и 65 микрофиламентов, на свойства механочувствительных каналов в клетках К

4.4.1. Эффект цитохалазинов Д и Б

4.4.2. Исследование эффектов колхицина и нокодазола

5. Обсуждение

6. Выводы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование функциональных характеристик и механизмов регуляции механочувствительных ионных каналов в клетках миелоидной лейкемии человека К562"

Актуальность проблемы

Ионные каналы, способные реагировать на изменения механических свойств клетки (механочувствительные каналы), представляют собой новый и недостаточно изученный класс каналов. Предположение о существовании подобных каналов было высказано достаточно давно для объяснения механоэлектрического сопряжения в мышечных волокнах, рецепторах растяжения ракообразных, тельцах Пачини и других специализированных механорецепторах. Однако только после разработки метода локальной фиксации потенциала, позволяющего в реальном масштабе времени наблюдать элементарные события - одиночные открывания ионных каналов в участке плазматической мембраны, стало возможным регистрировать и исследовать механочувствительные каналы.

В настоящее время механочувствительные ионные каналы обнаружены не только в специализированных механорецепторных структурах, но также и в мембранах бактерий, грибов, растений, позвоночных и беспозвоночных животных. Роль механочувствительных каналов в специализированных механосенсорных клетках достаточно очевидна, в то время как во многих несенсорных клетках их функциональная значимость остается неясной. Существуют данные о том, что механочувствительные каналы вовлечены в контроль клеточного цикла, регуляцию объема и роста клеток (Christensen, 1987; Sackin, 1989; Sachs, Morris, 1998). В последние годы повышенный интерес вызывают исследования клеточных реакций, сопряженных с механической стимуляцией (Apodaca, 2002; Камкин и др., 2002). Сообщается об изменениях дифференцировки и деления клеток, экспрессии генов, секреции и эндоцитоза при действии механических сил различной природы (Hamill, Martinac, 2001). Предполагается, что механочувствительные каналы, наряду со структурами цитоскелета, интегринами, некоторыми фосфолипазами и тирозинкиназами, играют существенную роль в процессах передачи сигнала при изменении механического состояния клетки (Apodaca, 2002). В невозбудимых клетках механочувствительные каналы могут участвовать в транспорте катионов и, в частности, обеспечивать поступление натрия и кальция в цитоплазму из внеклеточной среды. Однако предположения относительно кальциевой проницаемости в основном опираются на данные косвенного характера, в то время как прямых измерений кальциевых токов и проводимости для механочувствительных каналов очень мало.

Для клеток крови и эндотелия сосудов очевидна функциональная значимость реакций на механическое раздражение, что имеет место при колебаниях давления, скорости кровотока, как в норме при поддержании гомеостаза, так и при развитии патологических процессов. В то же время влияние механической стимуляции мембраны на одиночные каналы в клетках крови практически не изучено. Поэтому представляет интерес исследование ионных каналов, связанных с механочувствительностью клеток хронической миелоидной лейкемии человека К562, по своим свойствам являющихся аналогами стволовых клеток - мультипотентных предшественников миелоидного ряда клеток крови.

Цели и задачи исследования

Цель настоящей работы заключалась в идентификации механочувствительных каналов плазматической мембраны клеток хронической миелоидной лейкемии человека К562, изучении функциональных свойств и возможных механизмов регуляции этих каналов.

В связи с этим задачи исследования были сформулированы следующим образом:

1. Исследовать возможность активации ионных каналов при механической стимуляции клеток К562.

2. Определить проводимость и селективность механочувствительных каналов плазматической мембраны клеток К562.

3. Исследовать возможную роль внеклеточного кальция в работе каналов; оценить проницаемость механочувствительных каналов для ионов кальция в физиологическом диапазоне концентраций.

4. Изучить влияние внеклеточных ионов магния на активность механочувствительных каналов, в частности, как потенциального блокатора и/или проникающего катиона.

5. Проверить действие известных фармакологических агентов -потенциальных блокаторов и активаторов каналов.

6. Изучить возможную зависимость активации, инактивации и свойств механочувствительных каналов от состояния субмембранного цитоскелета.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В плазматической мембране клеток миелоидной лейкемии человека К562 существуют ионные каналы, активирующиеся при механической стимуляции.

2. Обнаруженные нами каналы обладают некоторыми свойствами (значения проводимости одиночного канала, селективность, блокирование гадолинием и амилоридом), позволяющими высказать предположение, что они относятся к семейству катион-селективных механочувствительных каналов.

3. Механочувствительные каналы в клетках К562 проницаемы для ионов магния как при физиологических, так и при более высоких концентрациях и для ионов кальция при физиологической внеклеточной концентрации.

4. Функциональные характеристики каналов зависят от состояния микрофиламентов и, по-видимому, не зависят от перестроек в системе микротрубочек.

Научная новизна полученных результатов

В настоящей работе впервые были зарегистрированы катионные механочувствительные каналы в клетках хронической миелоидной лейкемии человека К562, охарактеризованы их проводящие и воротные свойства, кинетическое поведение и селективность, исследовано действие блокирующих агентов. Приоритетными являются данные по влиянию кальция и магния -основных двухвалентных катионов внеклеточной среды - на механочувствительные каналы. Впервые оценена кальциевая проницаемость и проводимость одиночного канала при физиологической концентрации кальция. Особый интерес представляют результаты, показывающие, что ионы магния способны проникать через механочувствительные ионные каналы. Впервые получены данные, свидетельствующие об участии актинового цитоскелета в функционировании механочувствительных каналов в клетках К562.

Теоретическое и практическое значение работы

Полученные данные позволяют расширить представления о механочувствительных ионных каналах. Клетки К562 имеют свойства клеток-предшественников миелоидного ряда, поэтому полученные результаты могут быть полезными для выяснения общих механизмов регуляции механочувствительных каналов в широком спектре невозбудимых клеток, в частности, в клетках крови. Механочувствительные каналы, идентифицированные в клетках К562, могут обеспечивать транспорт физиологически значимых катионов, в том числе натрия, кальция и магния, через плазматическую мембрану. Полученные важные данные о проницаемости и блокировании механочувствительных каналов двухвалентными катионами могут быть полезны для изучения различных типов ионных каналов. Доказательства существования функциональной связи механочувствительных каналов с состоянием микрофиламентов подтверждают предположения об участии цитоскелета в регуляции транспорта ионов и, безусловно, могут способствовать пониманию механизма реализации различных уровней проводимости - универсального свойства ионных каналов. Данные по действию различных агентов на функциональные характеристики механочувствительных каналов могут быть применены при разработке и тестировании фармакологических препаратов.

Апробация работы

По теме диссертации опубликовано -12 работ в отечественных и зарубежных изданиях. 9

Основные положения доложены и обсуждены на международной школе-семинаре «Мембраны и сигналы» (Киев, 2000), Всероссийском симпозиуме «Клеточная биология на пороге XXI века» (Санкт-Петербург, 2000), 3 и 4 Всероссийских медико-биологических конференциях молодых исследователей «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2000, 2001), 5 Пущинской конференции молодых ученых «Биология - наука 21-го века» (Пущино, 2001), симпозиуме «Биология клетки в культуре» (Санкт-Петербург, 2001), 4 конференции Чешского нейрофизиологического общества (Прага, 2001), 46 международном съезде Биофизического общества (Сан-Франциско, 2002) и на научных семинарах Лаборатории физиологии клетки и Лаборатории ионных каналов клеточных мембран Института цитологии РАН.

Заключение Диссертация по теме "Гистология, цитология, клеточная биология", Старущенко, Александр Викторович

6. ВЫВОДЫ

1. В клетках миелоидной лейкемии человека К562 обнаружены ионные каналы, активирующиеся при механической стимуляции плазматической мембраны. По своим воротным характеристикам обнаруженные механочувствительные каналы являются потенциал-независимыми и могут быть отнесены к типу стретч-активируемых (stretch-activated).

2. Установлено, что механочувствительные каналы в клетках К562 являются катион-селективными: они не проводят анионы и органические катионы (Tris+, NMDG4), отношение проницаемостей

3. Выявлены различные уровни проводимости одиночного канала, возможно, отражающие существование в плазматической мембране клеток К562 нескольких популяций механочувствительных каналов, характеризующихся одинаковыми селективными свойствами. Превалирующие уровни проводимости - 17 и 25 пСм. Показано, что исследуемые каналы блокируются амилоридом в милимолярных концентрациях и гадолинием (Gd34).

4. При физиологической внеклеточной концентрации кальция (2 мМ) зарегистрированы токи через одиночные каналы, оценена относительная проницаемость (Рса/Рк около 0.7) и проводимость (8 пСм). Повышение уровня внеклеточного кальция приводит к ингибированию токов по типу выходящего выпрямления.

5. Установлено, что ионы магния проникают через механочувствительные каналы клеток К562 как при физиологических, так и при более высоких концентрациях в наружном растворе.

6. Функциональные характеристики механочувствительных каналов в клетках К562 зависят от состояния микрофиламентов и, по-видимому, не зависят от перестроек в системе микротрубочек.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Старущенко, Александр Викторович, Санкт-Петербург

1. Ведерникова Е.А., Максимов А.В., Негуляев Ю.А. 1999. Функциональная характеристика и молекулярная топология потенциалнезависимых натриевых каналов. Цитология. 41: 658-666.

2. Камкин А.Г., Киселева И.С., Ярыгин В.Н. 2002. Механосенситивные ионные каналы. Успехи физиологических наук. 33: 3-37.

3. Старущенко А.В., Мамин А.Г., Негуляев Ю.А., Ведерникова Е.А. 2000. Активация механочувствительных ионных каналов в плазматической мембране клеток К562. Цитология. 42: 669-674.

4. Старущенко А.В., Негуляев Ю.А., Морачевская Е.А. 2002. Ингибирующее и стимулирующее действие амилорида на потенциал-независимые катионные каналы в клетках К562. Цитология. 44: 675-680.

5. Apodaca G. 2002. Modulation of membrane traffic by mechanical stimuli. Am. J. Physiol. 282: 179-190.

6. Bear C.E. 1990. A nonselective cation channel in rat liver cells is activated by membrane stretch. Am. J. Physiol. 258: 421-428.

7. Bear C.E., Li C. 1991. Calcium-permeable channels in rat hepatoma cells activated by extracellular nucleotides. Am. J. Physiol. 261: 1018-1024.

8. Benos D.J., Awayda M.S., Ismailov I.I., Johnson J.P. 1995. Structure and function of amiloride-sensitive Na+ channels. J. Membr. Biol. 143: 1-18.

9. Ben-Tabou S., Keller E., Nussinovitch I. 1994. Mechanosensitivity of voltage-gated calcium currents in rat anterior pituitary cells. J. Physiol. 476: 29-39.

10. Berrier C., Coulombe A., Szabo I., Zoratti M., Ghazi A. 1992. Gadolinium ion inhibits loss of metabolites induced by osmotic shock and large stretch-activated channels in bacteria. Eur. J. Biochem. 206: 559-565.

11. Biagi B.A., Enyeart J.J. 1990. Gadolinium blocks low and high threshold calcium currents in pituitary cells. Am. J. Physiol. 264: 1037-1044.

12. Bowman C.B., Ding J.P., Sachs F., Sokabe M. 1992. Mechanotransducing ion channels in astrocytes. Brain Res. 584: 272-286.

13. Bubien J.K., Warnock D.G. 1993. Amiloride-sensitive sodium conductance in human В lymphoid cells. Am. J. Physiol. 265: 1175-1183.

14. Caldwell R.A., Clemo H.F., Baumgarten C.M. 1998. Using gadolinium to identify stretch-activated channels: technical considerations. Am. J. Physiol. 275: 619-621.

15. Chalfie M., Thomson J.N. 1982. Structural and functional diversity in the neuronal microtubules of Caenorhabditis elegans. J. Cell Biol. 93: 15-23.

16. Chang G., Spencer R., Lee A., Barclay M., Rees C. 1998. Structure of the MscL homologue from Mycobacterium tuberculosis: a gated mechanosensitive ion channel. Science. 282: 2220-2226.

17. С ho H., Shin J., Shin C.Y., Lee S.Y., Oh U. 2002. Mechanosensitive ion channels in cultured sensory neurons of neonatal rats. J. Neurosci. 22: 1238-1247.

18. Christensen 0. 1987. Mediation of cell volume by Ca2+ influx through stretch activated channels. Nature. 330: 66-68.

19. Colquhoun D., Sigworth F.J. 1995. Fitting and statistical analysis of single-channel records. In: Sakmann В., Neher E. (Eds.). Single channel recording. Plenum, New York, pp. 483-587.

20. Cooper J.A. 1987. Effects of cytochalasin and phalloidin on actin. J. Cell Biol. 105: 1473-1478.

21. Cui C., Smith D.O., Adler J. 1995. Characterization of mechanosensitive channels in Escherichia coli cytoplasmic membrane by whole cell patch-clamp recording. J. Membr. Biol. 144: 31-42.

22. Davidson R.M. 1993. Membrane stretch activates a high-conductance K+ channel in G292 osteoblastic-like cells. J. Membr. Biol. 131: 81-92.

23. Davis M.J., Donovitz J.A., Hood J.D. 1992. Stretch-activated single-channel and whole cell currents in vascular smooth muscle cells. Am. J. Physiol. 262: 1083-1088.

24. Ding J.P., Pickard B.G. 1993. Mechanosensory calcium-sensitive cation channels in epidermal cells. Plant J. 3: 83-110.

25. Elinder F., Arhem P. 1994. Effects of gadolinium on ion channels in the myelinated axon of Xenopus laevis: four sites of action. Biophys. J. 67: 71-83.

26. Erler G. 1983. Reduction of mechanical sensitivity in an insect mechanoreceptor correlated with destruction of its tubular body. Cell Tissue Res. 234: 451-461.

27. Ermakov Y.A., Averbakh A.Z., Yusipovich A.I., Sukharev S. 2001. Dipole potentials indicate restructuring of the membrane interface induced by gadolinium and beryllium ions. Biophys. J, 80: 1851-1862.

28. Feray J.C., Garay R. 1986. An Na+-stimulated Mg2+-transport system in human red blood cells. Biochim. Biophys. Acta. 856: 76-84.

29. Filipovic D., Sackin H. 1991. A calcium-permeable stretch-activated cation channel in renal proximal tubule. Am. J. Physiol. 260: 119-129.

30. Filipovic D., Sackin H. 1992. Stretch- and volume-activated channels in isolated proximal tubule cells. Am. J. Physiol. 262: 857-870.

31. Flatman P. W. 1991. Mechanisms of magnesium transport. Annu. Rev. Physiol. 53: 259271.

32. Franko A.Jr., Lansman J.B. 1990. Stretch-sensitive channels in developing muscle cells from a mouse cell line. J. Physiol. 427: 361-380.

33. Franko-Obregon A.Jr., Lansman J.B. 2002. Changes in mechanosensitive channel gating following mechanical stimulation in skeletal muscle myotubes from the mdx mouse. J. Physiol. 539: 391-407.

34. Gannier F., White E., Lacampagne A., Gamier D., Le Guennec J.Y. 1994. Streptomycin2+ reverses a large stretch induced increases in Ca .j in isolated guinea pig ventricularmyocytes. Cardiovasc. Res. 28: 1193-1198.

35. Guharay F., Sachs F. 1984. Stretch-activated single ion channel currents in tissue cultured embryonic chick skeletal muscle. J. Physiol. 352: 685-701.

36. Gunther Т., Vormann J. 1992. Activation of Na+/Mg2+ antiport in thymocytes by cAMP. FEBS Lett. 297: 132-134.

37. Hamill O.P., Martinac B. 2001. Molecular basis of mechanotransduction in living cells. Physiol. Rev. 81: 685-740.

38. Hamill O.P., Marty A., Neher E., Sakmann В., Sigworth F.J. 1981. Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recording from cells and cell-free membrane patches. Pfliigers Arch. 391: 85-100.

39. Hamill O.P., McBride Jr.,D.W. 1992. Rapid adaptation of the MG channel in Xenopus oocytes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 89: 7462-7466.

40. Hamill O.P., McBride Jr.,D.W. 1994a. The cloning of a mechano-gated membrane ion channel. Trends Neurosci. 17: 439-443.

41. Hamill O.P., McBride Jr.,D.W. 1994b. Molecular mechanisms of mechano-receptor adaptation. News Physiol. Sci. 9: 53-59.

42. Hamill O.P., McBride Jr.,D.W. 1996. The pharmacology of mechanogated membrane ion channels. Pharmacol. Rev. 48: 231-252.1. Л I

43. Haws C.M., Winegar B.D., Lansman J.B. 1996. Block of single L-type Ca channels in skeletal muscle fibers by aminoglycoside antibiotics. J. Gen. Physiol. 107: 421-432.

44. Hille В. 1992. Ionic channels of excitable membranes. Sinauer Associates, Sunderland, MA, USA. 607p.

45. Hisada Т., Singer J.J., Walsh J. V. 1993a. Aluminofluoride activates hyperpolarization-and stretch-activated cationic channels in single smooth muscle cells. Pfliigers Arch. 422: 397-400.

46. Hisada Т., Walsh J. V., Singer J.J. 1993b. Stretch-inactivated cationic channels in single smooth muscle cells. Pfliigers Arch. 422: 393-396.

47. Hmiel S.P., Suavely M.D., Florer J.B., Maguire M.E., Miller C.G. 1989. Magnesium transport in Salmonella typhimurium: genetic characterization and cloning of three magnesium transport loci. J. Bacteriol. 171: 4742-4751.

48. Hoyer J., Distler A., Haase W., Gogelein H. 1994. Ca2+ influx through stretch-activated cation channels activates maxi K+ channels in porcine endocardial endothelium. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 91: 2367-2371.

49. Hoyer J., Kohler R., Haase W., Distler A. 1996. Up-regulation of pressure-activated Ca2+-permeable cation channel in intact vascular endothelium of hypertensive rats. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93: 11253-11258.

50. Howard J., Roberts W.M., Hudspeth A.J. 1988. Mechanoelectrical transduction by hair cells. Annu. Rev. Biophys. Chem. 17: 99-124.

51. Ни H., Sachs F. 1996. Mechanically activated currents in chick heart cells. J. Membr. Biol. 154:205-216.

52. Janmey P.A. 1998. The cytoskeleton and cell signaling: component localization and mechanical coupling. Physiol. Rev. 78: 763-781.

53. Jorgensen F.O. 1985. Effects of amiloride on the mechanosensitivity of lateral line organs of Necturus maculosus and Xenopus laevis. Acta Physiol. Scand. 124: 249.

54. Jorgensen F.O., Ohmori H. 1988. Amiloride blocks the mechano-electrical transduction channel of hair cells of the chick. J. Physiol. 403: 577-588.

55. Kim D. 1992. A mechanosensitive K+ channel in heart cells: activation by arachidonic acid. J. Gen. Physiol. 100: 1021-1040.

56. Kim D., Sladek C.D., Aguado-Velasco C., Mathiasen J.R. 1995. Arachidonic acid activation of a new family of K+ channels in cultured rat neuronal cells. J. Physiol. 484: 643-660.

57. Kimitsuki Т., Ohmori H. 1993. Dihydrostreptomycin modifies adaptation and blocks the mechano-electric transducer in chick cochlear hair cells. Brain Res. 624: 143-150.

58. Kirber M.T., Walsh J.V.Jr., Singer J.J. 1988. Stretch-activated ion channels in smooth muscle: a mechanism for the initiation of stretch-induced contraction. Pflugers Arch. 412: 339-345.

59. Kirber M. Т., Ordway R. W„ Clapp L.H., Walsh Jr.,J. V., Singe J.J. 1992. Both membrane stretch and fatty acids directly activate large conductance Ca2+ -activated K+ channels in vascular smooth muscle cells. FEBS Lett. 297: 24-28.

60. Kirk K., Ellory J.C., Young J.D. 1992. Transport of organic substrates via a volume-activated channel. J. Biol. Chem. 267: 23475-23478.

61. Kleyman T.R., Cragoe E.J. 1988. Amiloride and its analogs as tools in the study ion transport. J. Membr. Biol. 105: 1-21.

62. Lacampagne A., Gannier F., Argibay J., Garnier D., Le Guennec J.Y. 1994. The stretch-activated ion channel blocker gadolinium also blocks type calcium channels in isolated ventricular myocytes of the guinea pig. Biochim. Biophys. Acta. 1191: 205208.

63. Lane J.W., McBride Jr.,D.W„ Hamill O.P. 1991. Amiloride block of the mechanosensitive cation channel in Xenopus oocytes. J. Physiol. 441: 347-366.

64. Lang F., Busch G.L., Ritter M., Volhl H., Waldegger S., Gulbins E., Haussinger D. 1998. Functional significance of cell volume regulatory mechanisms. Physiol. Rev. 78: 247-306.

65. Lansman J.B., Hallam T.J., Rink T.J. 1987. Single stretch-activated ion channels in vascular endothelial cells as mechanotransducers? Nature. 325: 811-813.

66. Lotshaw D.P., Sheehan K.A. 1999. Divalent cation permeability and blockade of Ca2+-permeant non-selective cation channels in rat adrenal zona glomerulosa cells. J. Physiol. 514: 397-411.

67. Lundbaek J.A., Andersen O.S. 1994. Lysophospholipids modulate channel function by altering the mechanical properties of lipid bilayers. J. Gen. Physiol. 104: 645-673.

68. Maingret F„ Fosset M., Lesage F., Lazdunski M., Honore E. 1999. TRAAK is a mammalian neuronal mechano-gated K+ channel. J. Biol. Chem. 274: 1381-1387.

69. Maingret F., Honore E., Lazdunski M., Patel A.J. 2002. Molecular basis of the voltage-dependent gating of TREK-1, a mechano-sensitive K+ channel. Bioch. Biophis. Res. Comm. 292: 339-346.

70. Marchenko S.M., Sage S.O. 1997. A novel mechanosensitive cationic channel from the endothelium of rat aorta. J. Physiol. 498: 419-425.

71. Markin V.S., Martinac B. 1991. Mechanosensitive ion channels as reporters of bilayer expansion: a theoretical model. Biophys. J. 60: 1120-1127.

72. Martinac В., Buechner M., Delcour A.H., AdlerJ., Kung C. 1987. Pressure-sensitive ion channel in Escherichia coli. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 84: 2297-2301.

73. Martinac В., Adler J., Kung C. 1990. Mechanosensitive ion channels of E. coli activated by amphipaths. Nature. 348: 261-263.

74. Martinac B. 2001. Mechanosensitive channels in procaryotes. Cell. Physiol. Biochem. 11:61-76.

75. McBride Jr.,D.W., Hamill O.P. 1992. Pressure clamp: a method for rapid step perturbation of mechanosensitive channels. Pflugers Arch. 421: 606-612.

76. Miller В., Pickard B.G. 1988. Gadolinium ion is the inhibitor suitable for testing the putative role of stretch-activated ion channels in geotropism and thigmotropism. Biophys. J. 53: A155.

77. Morales M., Colicos M.A., Goda Y. 2000. Actin-dependent regulation of neurotransmitter release at central synapses. Neuron. 27: 539-550.

78. Morris C.E., Sigurdson W.J. 1989. Stretch-inactivated ion channels coexist with stretch-activated ion channels. Science. 243: 807-809.

79. Morris C.E. 1990. Mechanosensitive ion channels. J. Membr. Biol. 113: 93-107.

80. Morris C.E., Horn R. 1991. Failure to elicit neuronal macroscopic mechanosensitive currents anticipated by single channel studies. Science. 251: 1246-1249.

81. Murphy E., Freudenrich C.C., Lieberman M. 1991. Cellular magnesium and Na/Mg exchange in heart cells. Annu. Rev. Physiol. 53: 273-287.

82. Nakamura T.Y., Iwata Y., Sampaolesi M., Hanada H., Saito N., Artman M., Coetzee W.A., Shigekawa M. 2001. Stretch-activated cation channels in skeletal muscle myotubes from sarcoglycan-deficient hamsters. Am. J. Physiol. 281: 690-699.

83. Negulyaev Yu.A., Vedernikova E.A., Maximov A. V. 1996. Disruption of actin filaments increases the activity of sodium-conducting channels in human myeloid leukemia cells. Mol. Biol. Cell. 7: 1857-1864.

84. Negulyaev Yu.A., Maximov, A.V., Vedernikova E.A., Katina I.E. 1997. Voltage-insensitive Na+ channels of different selectivity in human leukemic cells. Gen. Physiol. Biophys. 16: 163-173.

85. Niisato N., Marunaka Y. 2001. Blocking action of cytochalasin D on protein kinase A stimulation of a stretch-activated cation channel in renal epithelial A6 cells. Biochem. Pharmacol. 61: 761-765.

86. Nilius В., Droogmans G. 1995. Ion channels of endothelial cells. In: Sperelakis N. (Ed). Physiology and pathophysiology of the heart. Kluwer Academic, Publishers, pp. 961973.

87. Ohmori H. 1985. Mechano-electrical transduction currents in isolated vestibular hair cells of the chick. J. Physiol. 359: 189-217.

88. Oike M., Schwarz G., Sehrer J., Jost M., Gerke V., Weber K., Droogmans G., Nilius B. 1994. Cytoskeletal modulation of the response to mechanical stimulation in human vascular endothelial cells. Pfliigers Arch. 428: 569-576.

89. Oliet S.H., Bourque C.W. 1993. Mechanosensitive channels transduce osmosensitivity in supraoptic neurons. Nature. 364: 341-343.

90. Palmer L.G. 1992. Epithelial Na channels: function and diversity. Annu. Rev. Physiol. 54: 51-66.

91. Paoletti P., Ascher P. 1994. Mechanosensitivity of NMD A receptors in cultured mouse central neurons. Neuron. 13: 645-655.

92. Park K, Lee S., Elliott A.C., Kim J.S., Lee J.H. 2002. Swelling-induced Ca2+ release from intracellular calcium stores in rat submandibular gland acinar cells. J. Membr. Biol. 186: 165-176.

93. Petrou S., Ordway R. W„ Hamilton J.A., Walsh Jr.,J. V., Singer J.J. 1994. Structural requirements for charged lipid molecules to directly increase or suppress K+ channels activity in smooth muscle cells. J. Gen. Physiol. 103: 471-486.

94. Quamme G.A., Dai L.J., Rabkin S.W. 1993. Dynamics of intracellular free Mg2+ changes in a vascular smooth muscle cell line. Am. J. Physiol. 265: 281-288.

95. Rusch A., Kros C.J., Richardson G.P. 1994. Block by amiloride and its derivatives of mechano-electrical transduction in outer hair cells of mouse cochlear cultures. J. Physiol. 474: 75-86.

96. Ruknudin A., Sachs F., Bustamante J.O. 1993. Stretch-activated ion channels in tissue-cultured chick heart. Am. J. Physiol. 264: 960-972.

97. Ruknudin A., Song M.J., Sachs F. 1991. The ultrastructure of patch-clamped membranes: a study using high voltage electron microscopy. J. Cell Biol. 112: 125-134.

98. Sachs F., Morris C.E. 1998. Mechanosensitive ion channels in nonspecialized cells. Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 132: 1-77.

99. Sackin H.A. 1989. Stretch-activated K+ channel sensitive to cell volume. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 86: 1731-1735.

100. Sakmann В., NeherE. 1983. Single-channel recording. N.Y. Plenum Press, 503p.

101. Sasaki N. Mitsuiye Т., Noma. A. 1992. Effects of mechanical stretch on membrane currents of single ventricular myocytes of guinea pig heart. Jpn. J. Physiol. 42: 957-970.

102. Shaul О., Hilgemann D.W., de-Almeida-Engler J., Van Montagu M., Inze D., Galili G. 1999. Cloning and characterization of a novel Mg2+/H+ exchanger. EMBO J. IB: 39733980.

103. Sheetz M.P., Singer S.J. 1974. Biological membranes as bilayer couples. A molecular mechanism of drug-erythrocyte interactions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 71: 44574461.

104. Shin K.S., Park J.Y., Ha D.B., Chung C.H., Kang M.S. 1996. Involvement of KCa channels and stretch-activated channels in calcium influx, triggering membrane fusion of chick embryonic myoblasts. Developm. Biol. 175: 14-23.

105. Sigurdson W.J., Morris C.E., Brezden B.L., Gardner D.R. 1987. Stretch activation of a K+ channel in molluscan heart cells. J. Exp. Biol. 127: 191-209.

106. Small D.L., Morris C.E. 1994. Delayed activation of single mechanosensitive channels in Lymnaea neurons. Am. J. Physiol. 267: 598-606.

107. Small D.L., Morris C.E. 1995. Pore properties of Lymnaea Stagnalis neuron stretch-activated K+ channels. J. Exp. Biol. 198: 1919-1929.

108. Socabe M., Hasegawa N., Yamamori K. 1993. Blockers and activators for stretch-activated ion channels of chick skeletal muscle. Ann. N. Y. Acad. Sci. 707: 417-421.

109. Staruschenko A., Negulyaev Y., Morachevskaya E. 2002. Actin disassembly affects the conductive properties of mechanosensitive channels in leukemia cells. Biophys. J. 82: 270A.

110. Staruschenko A., Negulyaev Yu., Vedernikova E. 2000. Stretch-activated ion channels in human leukemia cells. Neurophysiology. 32: 180-181.

111. Staruschenko A. V., Vedernikova E.A. 2002. Mechanosensitive cation channels in human leukemia'cells: calcium permeation and blocking effect. J. Physiol. 541: 81-90.

112. Sukharev S.I., Blount P., Martinac В., Blattner F.R., Kung C. 1994. A large conductance mechanosensitive channel in E. coli, encoded by mscL alone. Nature. 368: 265-268.

113. Sukharev S.I., Blount P., Martinac В., Kung C. 1997. Mechanosensitive channels of Escherichia coli: the MscL gene, protein, and activities. Annu. Rev. Physiol. 59: 633657.

114. Taglietti V., Toselli M. 1988. A study of stretch-activated ion channels of frog oocytes: interactions with Ca2+ ions. J. Physiol. 407: 311-328.

115. Touyz R.M., Schiffrin E.L. 1996. Angiotensin II and vasopressin modulate intracellular free magnesium in vascular smooth muscle cells through Na+-dependent protein kinase С pathways. J. Biol. Chem. 271: 24353-24358.