Сравнительное исследование калиевых каналов в кардиомиоцитах млекопитающих и моллюсков

Кодиров, Содикджон Абдурахимович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Сравнительное исследование калиевых каналов в кардиомиоцитах млекопитающих и моллюсков
ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Сравнительное исследование калиевых каналов в кардиомиоцитах млекопитающих и моллюсков"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

КОДИРОВ Содиклжон Абдурахимович

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КАЛИЕВЫХ КАНАЛОВ В КАРДИОМИОЦИ1АХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ И МОЛЛЮСКОВ

03 00 02 - Биофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена на кафедрах биофизики и общей физиологии Санкт-Петербургского государственного университета

Научные руководители'

доктор биологических наук, профессор [Вячеслав Константинович Павленкд доктор биологических наук, профессор Владимир Леонидович Журавлев

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Николай Петрович Алексеев доктор биологических наук, ст науч сотр Юрий Алексеевич Негуляев

Ведущее учреждение - Институт физиологии им И П Павлова РА! I

Защита состоите-¿¿О^лаЛ. 2004 г в^часов на заседании Диссертационного совета Д 212 232 09 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора биологических наук при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу 199034, Санкт-11егербур1, Университетская наб , 7/9, аул 90

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им А М Горького Санкт-Петербургского государственного университета

Автореферат разослан/ Ь апреля 2004 г

Ученый секретарь диссертационного соне га доктор биологических наук,

профессор 3 И Крутецкая

200

1793 5"

2ISOÏOI

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы.

Калиевые каналы играют важную роль в формирование потенциала покоя и потенциалов действия (ПД) в нейронах и в мышечных клетках Мембранный потенциал (МП) покоя возбудимой клетки определяется соотношением ионов калия вне (К„) и внутри (К,) клетки, и входящие К*-токи (/¡а) играют при этом главную роль Выходящие К+-токи в свою очередь принимают наибольшее участие в фазе реполяризации ПД Эти каналы, активирующиеся при деполяризации мембраны и получившие чазвание потенциал зависимые К+-каналы (Kv, voltage dependent potassium channels), были описаны eine Ходжкиным и Хаксли (Hodgkin, Huxley, 1952)

Изменение режим работы К+-каналов влияет на текущие значения МП, регулируют возбудимость клетки, определяют длительность ПД. Длительность ПД и скорость реполяризации являются важнейшими факторами, от которых зависит эффективность синаптической передачи, частота и сила сокращений сердца (Nattel, 2002, Николлс и др , 2003). Именно поэтому К'-каналы являются одним из наиболее интенсивно изучаемых типов каналов

В мышечных клетках различных типов иденгифицированы несколько десятков подсемейств К'-каналов, отличающихся по кинетике активации и инактивации, фармакологии и другим характеристикам (Кругецкая, Лонский, 1994; Roden el al, 2002) Для большинства каналов определены аминокислотные последовательности, вторичная и третичная структуры Имеется достаточно сведений о генах, кодирующих различные каналы Оказалось, что даже у эволюционно далеких животных аминокислотные последовательности во многих фрагментах имеют гомологичные участки, перекрывающиеся на 50-100% Например, у Drosophila относительно давно был идентифицирован ген Shaker Гомологи этого гена, которые ответственны за потенциалзависимые К+-каналы Kvl, экспрессируются у теплокровных животных Другие гены Drosophila, такие, как Shah, Shaw, Shal, также имеют гомологи у млекопитающих, которые (гомологи) 01ветственны за соответствующие подсемейства лотенциалзависимых К'-каналов Kv2, Kv3 и Kv4 (Biiller et al, 1989)

На данный момент обнаружены II подсемейств Kv каналов, которые обозначены как Kvl, Kv2 Kvl I Среди всех других К'-каналов в сердце млекопитающих очень высокий уровень экспрессии мРНК характерен для каналов Kvl 2, Kvl 4, Kvl 5, Kv2 1, и Kv4 2 (Dixon, McKinnon, 1994, Brahmajotlii er al, 1996) Альфа- и р-субьединицы Kv К -каналов у млекопитающих ассемблируются в эндоплазмагическом ретикулуме и остаются вместе как постоянный комплекс (Shi el al, 1996) Каналы подсемейств начиная от Kvl до Kv2 ассемблируются либо отдельно и образуют гомотетрамерные каналы, которые соассемблирукися вместе с членами того же подсемейства (например Kvl 1, Kvl 2, Kv! и гд), и формируют гетеротетрамерные ионные каналы Альфа-субъединицы подсемейств гомотетрамерных Kv каналов, начиная от Kv5 до Kvll, не o6paiyioT функциональные ионпроводящие каналы, но при гстеротетрамеризации с Kv2 или Kv3 переобразуются в функциональные каналы с особыми свойствами (Salinas el al, 1997а, Ottschytsch el al, 2002)

Существует еще один К'-канал - H ERG (Ншпап Hther-n-go-go-Related Gene) который является, пожалуй, наиболее важным в сердце человека и был впервые идентифицирован Вармке и Ганетцки (Warmke, Ganetzky, 1994) у Drosophila Блокада эги\ каналов ведет к продлению ПД и QT интервала, лш эффект может послужить причиной LQT (long QI) синдрома - синдрома > длиненного QT интервала

ЮС. H Ml И «ЧМЬНА* БК'. - rf.KA CluiiriHtypr »Об PK

Альфа-субъединицы HERO колируют быстрый компонент К4 каналов задержанною выпрямления (/к,) в сердечных клетках (Sanguinetti cl al, 1995; Trudeau сI а!, 1995)

Отсюда важно сравнение свойств, а в перспективе - и генов калиевых каналов у различных представителей животного мира Таким образом, представляет несомненный интерес дальнейшее исследование и сравнение К^гоков в клетках эволюционно различных животных Известно, что наибольшее число аналогий в строении и функционировании существуют между сердцами позвоночных животных и моллюсков Только два эти типа животных имеют камерные сердца с миогенным ритмом (Jones, 1983). Однако свойства ионных каналов в кардиомиоцитах моллюсков исследованы фрагментарно только у двух видов

Цели и задачи исследования.

Целью настоящего исследования являлся сравнительный анализ потенциалзависимых К+~каналов миоцигов млекопитающих и моллюсков В соответствии с эти целью решались следующие основные задачи

• Исследование HERG и потенциалзависимых К+-каналов карлиоваскулярной системы теплокровных

• Определение биофизических и фармаколог ических характеристик потенциалзависимых К*-каналов кардиомиоцитов млекопитающих

• Изучение К4-каналов кардиомиоцитов виноградной улитки Hell г sp

• Определение подсемейств а-субъединицы К+-каналов у Helix

• Сравнительный анализ потенциалзависимых К'-каналов кардиомиоцитов млекопитающих и моллюсков

Научная новизна работы. В кардиоваскулярной системе кролика впервые были идентифицированы К+-каналы со свойствами подобными HERG-каналам, активируемые в диапазоне потенциала покоя гладкомышечных клеток -(60 - 40) мВ Оти данные подтверждают значительную роль HERG-подобных каналов в модуляции МП покоя мышц кровеносных сосудов теплокровных

Впервые исследованы характеристики а-субъединиц семейства потенциалзависимых К+-каналов (raKvl 5, «Kv2 I и aKv2 2, и aKv4 2) в сердце мышей WI', и KvIDN, Kv2DN, Kvl/2DN у трансгенных мышей Полученные результаты могут служить основой для новых направлений в изучении генетических механизмов модуляций функций «.'-каналов и их молекулярной идентификации

Обнаружено, что нативные aKvl 5 в клетках сердца мышей кодируют 4-АП-чувствительные токи Эти каналы формируют выходящие К+-токи наряду с м-субъединицами Kv4 2 Другая часть К^-токов задержанного выпрямления, которые кодируются aKv2 1, избирательно и обратимо блокируются 5 мМ TEA

Впервые проаналитировано влияние экюгенных aKvl 5 каналов на возбудимость клеток сердца трансгенных мышей KvIDN с помощью адено- и аденоассоцнированных вирусов

Впервые была разработана методика выделения кардиомиоцитов у виткирадной улитки, сохраняющие свои электрофизиологические и биофизические свойства Впервые был идентифицирован новый тип К*-канапов в сердце моллюсков, ответственный за контроль фазы реполяризации ПД Характеристики К "-каналов у виноградной улитки указывают на их сходство с 1 IERG-каналы млекопитающих

Научно-практическое течение работы.

Полученные данные об особенностях организации К+-каналов у млекопитающих могут быть использованы при молекулярно-биологическом анализе нарушений работы сердца и поиске новых фармакологических препаратов Результаты исследований углубляют представления о принципиальном сходстве характеристик семейств потенциалзависимых а-субъединиц К+~каналов у млекопитающих и моллюсков Новая методика выделения кардиомиоцитов улиток расширяет экспериментальные возможности исследования организации, структуры и функции К*-каналов в кардиоваскулярной системе моллюсков Кроме того, эта методика позволяет проводить количественное тестирование влияния физиологически активных веществ на кардиомиоциты Результаты работы используются на кафедре общей физиологии СПбГУ в лекционных курсах «Физиология сердечно-сосудистой системы» и f «Электрофизиология»

Основные положения, выносимые на защиту:

- нативные aKvl 5 в кардиомиоцитах этих мышей кодируют 4-АП-чувствительные токи, участвующие в составе выходящих К+-токов наряду с a-субъединицами Kv4 2 Калиевые токи задержанного выпрямления, кодируемые aKv2 1, избирательно и обратимо блокируются аппликацией 5 мМ TEA Экзогенные aKvl 5 каналы, введенные в сердца трансгенных мышей KvlDN с помощью адено- и аленоассоциированных вирусов, индуцируют образование чувствительных к4-АП каналов

- выходящие К*-токи изолированных кардиомиоцитов виноградной улитки Helix активируются начиная с -30 мВ Они чувствительны к 4-АП, TEA, антиаритмическому веществу III класса Е-4031, и обладают более быстрой кинетикой по сравнению с кардиомиоцитами прудовика

- анализ кинетики активации и инактивации калиевых токов в кардиомиоцитах виноградной улитки, результаты фармакологических тестирований позволяют сделать заключение о наличии в сердце улитки калиевых каналов, близких по свойствам к каналам типа А, кодируемых a-субъединицами Kv2 1 и Kv4 2 у млекопитающих

I Апробация работы.

Результат исследований докладывались и обсуждались на I Международном симпозиуме "Структура и функции вегетативной нервной сиаемы" (Воронеж, 1995), VIII Международном симпозиуме общества по нейробиологии беспозвоночных (ISIN) (Тихань, Венгрия, 1995), IV Международном симпозиуме по сравнительной электрокардиологии (Сыктывкар, 1997), XXXIII Международном физиологическом конгрессе (Санкт Петербург, 1997), Международном симпозиуме американской ассоциации по сердце (Анахайм, 2001), Международных конференциях биофизического общества США (Нью Орлеан, 2000, Сан Франсиско, 2002), конференциях немецкой ассоциации по кардиологии (Маннхайм, 2002, 2003) Результаты работы были также представлены и обсуждались при чгении лекций и докладов в институтах и университетах Германии и США

Публикации.

Результаты работы отражены в 10 статьях и 9 коротких сообщениях, опубликованных в oieueciвенных и международных и и;шия\

Структура и объем работы.

Диссертация включает введение, обзор литературы, методы исследований, результаты исследований, обсуждение результатов, выводы, список цитируемой литературы. Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 3 таблицы и 25 рисунков Список цитированной литературы включает 280 источников

Материалы и методы исследования

Основная часть экспериментов, посвященных анализу ионных токов, была проведена на кардиомиоцитах мыши (Mus wincu/uv), на гладкомышечиых клетках кролика {Oryctolagus LimiLuhis), и на сердечных клетках наземных легочных моллюсках He/ix sp (Pulmonale!, Slylommalophora) Некоторые особенности работы сердца моллюсков изучались на гигантской африканской улитке, Athaima fullea.

Концентрация исследуемых веществ (производство Sigma) указывается при изложении результатов Мышей и кроликов наркотизировали кетамииом Анестезия 1

улиток осуществлялась путем охлаждения при 0 - +3 "С

Диссоциация кардиомиопнтов виноградной улитки проводилась по модифицированной методике Maruyama el al (1987) Модификация заключалась в замене коллагеназы на папаин в конценфациях 1 мг/мл Процесс диссоциации длился 20-30 минут После инкубации выделенные клетки центрифугировали в течение 4 минут при частоте вращения 400/минуту, и осадок с клетками помешали в свежий раствор Изолированные клетки хранили в холодильнике при 4 "С, и использовали в течение 5 дней

Трансформированные эмбриональные клетки почек человека (НЕК 293) культивировались на подложке в среде DMEM (Sigma), содержащей 5% телячьей плазмы Аденовиральные векторы содержали нативные а-субъединицы Kvl 5-каналы, или GFP (green fluorescent protein) GFP был использован как биоло! ический маркер, который не влиял на свойства общих выходящих токов, но позволял оценивать успешность инфекции Инфекция аденовирусами (AV) позволяет вводи (ь каналы в кардиомиоциты только на короткий срок (до 10 дней). Для более длительной экспрессии применялись поколения адено-ассоциированных виральных векторов (AAV) типа 5, которые были получены с использованием модифицированного метода (Chavtier el al, 1996) Для контроля возможного прямого действия вируса на исследуемые каналы были созданы сходные адено- или адено-ассоциированные виральные векторы, кодирующие ген ß-галактозилазы (AV-UcZ, AAV-LacZ) или ген GFP(AV-GFP, AAV-GFP).

Запись ионных токов проводили от одиночных клеток методом palth-clamp (локальной фиксации мембранного потенциала) в конфигурации whole-tell (llamill et al, 1981) Исследовались свойства ионных каналов желудочковых клеток Helix, мышей, и гладкомышечных клеток nopiajibiioii вены кролика при сходных условиях Данные показаны как среднее значение ± SEM, а п соответствует числу экспериментов Student's / тест использовали для определения досшперной разницы между группами данных, Р < 0,05 считали достоверным

РЕ 1УЛЫАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В рамке настоящего исследования проводился сравнительный анализ потенциалзависимых К+-каналов миоцитов млекопитающих и моллюсков Общая цель и стратегия работы представлены в таблице

НЕНС-полобнме К+ -каналы карлиоваскулярнон сиосмы кролика. Так как

ионные токи кардиомиоцитов у моллюсков не изучены, и вначале нельзя было четко определить объекты с ближими по свойствам каналами, мы проанали¡провали наряду с клетками сердца мышей миоциты портальной вены кролика

/(лА)

I Г

ЦлА)

■ V (мВ)

Рис 1 К -каналы в I !Л|К()МЫ1Ш'Ч1П>1\ К'И'1 ка\ Ш!])т;11|,ипм пены крпликя. I /;', актнпання выходящих токов в нормальном внеклеточном растворе и ВАХ для пиковых значений токоп в ответ на скачки потенциалов между -90 н НО мВ от поддерживаемого потенциала -50 мВ Л, записи токов при сдвигах МП между 120 и 14(1 мВ вне- и внутриклеточные растворы сотсржалн 140 мМ К' Г, ПАХ мпконых лыченип лих шмшири 140 мМ К

В нормальном внеклеточном растворе выходящие К*-токи в т ладкомышечных клетках портальной вены инактивировались незначительно, и их стационарная вольтамперная характеристика (ВАХ) имела нормальное выпрямление (Рис \А, />) Проводимость этих каналов является потенциалзависимой Средние значения амплитуды стационарных токов, активированные от поддерживаемого потенциала -50 мВ при -30 и +10 мВ, были соответственно 11,1 ± 2,8 пА и 292,7 ± 68,1 пА (/' <" 0,001) При реполяризации до -50 мВ появлялись следовые К+-токи (/к-ы) преимущественно при препотенциалах между -10 и +10 мВ (Рис \А) Надо отметить, что такие следовые токи являются одним из свойств К+-каналов задержанного выпрямления, которые кодирует К.VI 5 ген

НЕЯС-подобные К'-токи легче выявлять при повышенной концентрации К+ во внеклеточном растворе, до изотонической концентрации (140 мМ) При этом К+-токи активировались от поддерживаемого потенциала 0 мВ скачками потенциалов продолжительностью 200 мс при мембранных потенциалах (МП) между -120 и МО мВ (Рис \В) В диапазоне от -120 до -60 мВ наблюдалась значительная инактивация тока, которая происходила быстрее при более отрицательных значениях МП При МП от -120

Рис. 2. К*-кяналы в карпиоммокнгях ммшгн. Л, морфология К -токов у димно типа (WI) мышеи, активированных деполяризацией с использованием скачков МП между -60 и (60 мВ о? потенциала -70 мВ Б, ВАХ мгновенных значений этих токов в контроле (■), в присутствии SO рМ 4 АП (•) и 5 мМ ТЬА (А) 11 и Г, морфология токов у трансгенных мышей Kvl/2DN и соответствующие ВАХ

Временной ход инактивации входящего тока при -120 мВ описывался одной экспонентой с постоянной времени 15,3 ± 1,4 мс (и - 4) Эта величина существенно опичачась от шаченип постоянных времени при I" чМ (1 11 1 < чо I м.- п I />

0,05) При высоком содержании К* во внеклеточном растворе активировались как входящие, так и выходящие токи, но при этом амплитуда выходящих токов была значительно меньше ВАХ пиковых значений тока показал, что потенциал реверсии тока соответствовал потенциалу равновесия калия (Лк), около 0 мВ (Рис I/-) Средние значения амплитуды мгновенных токов при -80 и -20 мВ были соответственно -340,3 ± 27,1 и -59,9 ± 5,6 пА (я = 30, Р < 0,001)

Семейства потенциалзависимых ^-каналов в сердце мышей. К*-токи в изолированных кардиомиоцитах мышей дикою типа (\УТ), активировались подачей ступенек потенциала длительностью 4 с от поддерживаемого потенциала -70 мВ до МП между -60 и +60 мВ Протокол опыта схематически показан на Рис 2И

Были выявлены токи, состоящие из четырех компонент Одна из компонент быстро инактивировалась до некоторого иосюянною уровня (Рис 2/1) Эта компонента известна как К+-токи типа А, которые кодируются а-субъединицами Ку4 2 В кардиомиоцитах левого желудочка мышей мгновенный транзиторный К'-ток в основном осуществляется через Ку4 2-каналы В состав мгновенного тока, по всей видимости, входя г и К+-токи, проводящиеся каналами Ку1 5 и Ку2 1 Добавление 50 цМ 4-АП блокировало выходящие токи Амплитуда тока еще больше уменьшалась при совместной аппликации 50 цМ 4-АП и 5 мМ ТЕА

70 MC

401 /(лА/пФ) 30

♦И*

||Н

40 60 У(мВ)

<0 -40

-20 «I

U Д Д-й Ü о

20 40 60 У(мВ)

Рис. 3. Биофизические свойства К* токов у Kvl/2DN мышеи. А, выходящие К'-токи, активированные как на Рис 2 Б, огре-зок последнего эксперимента (/1) при большей скорости И, •значения постоянных времени инактивации Г, ВЛХ для пиковых значений токов (■), аппроксимированной нервов компоиенюн (О), и аанионарных (А) значении токов (и - 11)

Наложенные друг на друга ВАХ мгновенного значения амплитуды тока при контрольных условиях, для 4-ЛГ1 и ТЕЛ-чувствтсльных токов предезавлеиы на Рис 2/> Разница в амплитудах юкоп, чунавигсльных к 4-АП и ILA, оапшически не была

достоверна Амплитуда мгновенных токов, нормализованная к емкости клеток при контрольных условиях, активированных от поддерживаемого потенциала -70 мВ при +60 мВ, была 35,2 ± 3,2 пА пФ ' (п = 28, 1' < 0,05) Средние значения амплитуды мгновенных токов, чувствительных к 4-АП и ТЕА, были соответственно 11,3 ± 2 пА пФ ' (п = 17) и 8,9 ± 1,8 пА пФ"1 (л = 15, /' > 0,05) Медленная временная инактивация транзиторных токов свидетельствует об их неоднородности (132 ± 10,5 мс, п - 15, Рис Ы) по сравнению с токами через Ку4 2-каналы (29,7 ± 6,4 мс при 460 мВ, п = 11, Р < 0,05, см Рис 3), а также о чувствительности этих токов к 4-АП и ТЕА (Рис 2/>*)

Для определения потенниалзависнмости инактивации К+-каналов были проанализированы свойства токов в первые 70 мс (Рис 3А и И). Инактивация токов в сердечных клетках при одновременной экспрессии а-субъединиц Ку1 ГЖ и Ку20Ы происходила намного быстрее, чем у других линий Постоянные времени инактивации были 17,4 ± 3,2 мс при 0 мВ и 29,7 ± 6,4 мс при +60 мВ (/' < 0,05, п = 11; Рис 1 \Б)

ВАХ мгновенных значений токов были измерены в начале импульса, а ВАХ первой компоненты и стационарное значение токов вычисляли из экспоненциальных функций методом Чебышева (Рис "*>!*) Средние значения амплитуд м!новенных и стационарных токов, нормализованных к емкости клеюк, при >-60 мВ были соответственно 14,8 ± 2,1 пА пФ 1 и 4,1 ±0,9 пА пФ 1 (п = 11, /'<0,001)

Рис. 4. Характеристики экюгенны« каналов, введенных с помощью аденовирусов в карлномноннты мышей. А, выходящие токи в клетках с ассоциированным Green Пиогеьсепсе Protein (AV-GFP, биологический маркер) /Г, Я, формы токов у клеток, коэкспресснрующнх AV-GFP/AV-Kvl 5 Г, ВАХ пиковых значений юков соответственно лля контрольных (О, и = 9) и AV-GFP/AV-Kvl 5 компрессирующих киегок (•, п = 17, !' < 0,01) Д, ВАХ стационарных токов (соответственно, П и Я)

У трансгенных мышей K\IDN в миокарде происходи! почти полное подавление Kvl 5-токов из-за обраювания гстеромерных (мутированных) каналов, состоящих из а-субъединиц Kv! 5 и KvIDN Гетеромерные каналы либо не проводят К+-кжи, или же не доходят до шпонла«магической мембраны С помощью аденовирусов мы емгали

ввести Kvl 5-каналов в миокард Kvl DN мышей Для контроля в качестве биологического маркера был использован легко выявляемый GFP (Green Fluorescence Protein), который не влияет на свойства выходящих токов (Рис. 4А). Введение AV-Kvl .5 гена привело к появлению отсутствовавшей компоненты К+-токов задержанного выпрямления через Kvl ,5-каналы Экспрессия экзогенных Kvl ,5-канапов варьировала от клетки к клетке Ее можно было оценить по величине выходящих токов В большинстве случаев в клетках наблюдалась промежуточная экспрессия AV-Kvl.5 (Рис. 4h") Следует отметить, что, несмотря на присутствие многочисленных эндогенных выходящих К+-токов (например, Kv4 2, Kv2.1), в некоторых случаях экзогенные Kvl 5-каналы полностью доминировали над всеми этими токами (Рис. 4В). Таким образом, различная степень экспрессии а-субъединиц Kvl 5 может приводить к разнообразию формы регистрируемых токов Полученные данные показывают достаточно строгую корреляцию между степенью экспрессии AV-Kvl 5-каналов и свойствами токов ВАХ К'-токов AV-Kvl 5-каналов в кардиомиоцитах желудочка мышей характеризуются нормальным выпрямлением (Рис 41'J()

Идентификации К+-каналов в кардиомиоцитах виноградной улитки. К+-токи в сердечных клетках Helix активировали деполяризацией с использованием скачкообразного изменения МП между -90 и +60 мВ (ступенька 1 - С1). Ступеньки потенциалов подавались от поддерживаемого потенциала -50 мВ. После каждого скачка (между -90 и +60 мВ, С1) МП сдвигали к одному и тому же значению +40 мВ, продолжительность ступеньки 400 мс (С2) Протокол импульсов показан на Рис 5А Это протокол был использован также для изучения процессов активации (С1) и инактивации (С2) К+-каналов

tUD «О 60 40 20 0 20 40 во

Мсмсряиний Л<Н««ЦИ«А (мв)

Рис. 5. Биофизические свойства К* токов в сердечных клетках Helve. А, К'-токи при сдвигах МП между -90 и +60 мВ от поддерживаемого потенциала -50 мВ Б, Я, фрагменты этих же кривых (А) при большей скорости для анализа активации (Я), и стационарной инактивации токов (В) Кривые экспоненциальной функции первого порядка (метод Чебышева), описывающие процесс активации, инактивации и соответствующие токи наложены друг на друга Г, потенциалзависнмость активации и шмкгнвашш Актипаннонныс »имения (■) были вычислены при аппроксимации отношений

мгновенных величин токов ///„их Средние значения анализировались с использованием функции Больцмана = +18,7 ± 3,3 мВ, п = 20) Для анализа стационарной инактивации (□)

решстрировадись ток» от различных препотенциалов постоянными сдвигами к +40 мВ, и нормализовались к максимальному значению (Ij -29,9 + 4,4 мВ, п ~ 2t)

Несмотря на большую продолжительность импульсов, выходящие токи продолжали инактивироваться, и достигали псевдосгационарных состояний в течение 400 мс (CI, Рис 5/1) Гиперполяризация МП в диапазоне -60 и -90 мВ вызвала небольшой линейный ток, свидетельствующий об отсутствии входящих К+-токов в сердечных клетках Helix

Для того чтобы определить потенциалзависимость активации К'-каналов была ' проанализирована активация токов в течение первых 50 мс в диапазоне потенциалов от -10 до +60 мВ при поддерживаемом потенциале -50 мВ (Рис 5А и К) Активация токов у Helix происходила с постоянной времени 11,9 ± 0,7 мс при +20 мВ и 1,7 i 0,1 мс при +80 мВ (Рис 5/)', п = 20, I' < 0,001) С помощью полученных значений (т) была построена соответствующая кривая с использованием сигмоидапьной функции Больцмана (Рис 6/у) Анализ показал, что 50 % активация ((0.5) происходит при +18,7 + 3,8 мВ (п = 20) Для определения потенциалов активации и хордовых проводимостей, К+-токи, вызванные различными толчками, аппроксимировали как ОК!тт (Ш, Рис 5Г) Значение хордовой проводимости (Гщ) составляла +25,3 ± 1 мВ

100

-100-80 -60 -40 -20 0 20 40 СО 80 MoMi,p«ii(ni*4 in) I cm над (мВ)

J « L ^^ййявма

JL г

о 04

Интервал (с)

Рис. 6. Потешшалзавнсимость активации К' токов в сердечных клетках НсИх. Л, ВАХ для

пиковых (•, см Рис 5) и стационарных (О) значений токов Я, значения постоянных времени активации (Д) и инактивашш (А) Л, динамика реактивации Г, соотношение амплитуд токов во время подачи ступенек С2 и ('1 в диапазоне временных интервалов между 20 мс и 1,8 с Экспериментальные точки "экстраполированы олноп жепоиентпи с постоянной времени I 7 * О 2 с <» I) при мВ

Позеицпалзависимая инактивация каналов карлипмиоцигоп Helix также была проанализирована и течение 400 мс (Рис 5.4 и Н) Мембранный потенциал сметался до МО мВ (вторая ступенька, С2) от различных препотенциалов между -90 и +60 мВ (первая ступенька, С1, Рис 5/0 Стационарная инактивапия при МО мВ аппроксимировалась жспоменгой Экспериментальные -значения амплшуд гокшз экстраполировали функцией Ьольцмана (Рис 5Г) Хотя МП изменяли скачкообразно до одного итого же значения +40 мВ (С2), величины токов при этом были различными, и зависели от значения CI Инактивация н уменьшение амплитуды тока не были монотонными, при средних -значениях прелогенииалов (С1) наблюдя зся огрицателыплп эксфемум Iакая зависимость амплизулы тока в oinei на смешение МП была названа U подобной зависимостью Макснчат.ное умсиыпенне амплитуды тока выявлено в диапазоне шненциалов между 0 мВ и i 10 мВ (Рис 41)

Значения амнлтуды токов при 140 мВ, нормализованных к емкости клепж » начале и и конпе импульса мрололжпгелыюсзыо 400 мс, iipn подчеркиваемом нсиешшале 50 мВ, Г>ыли 54,3 1 1,3 пЛ нФ 1 и 28,1 J 1 пЛ пФ ' (/) - 2\ /' < 0 001) Coo 1 isc 1 сI и>лиши' значения мри одинаковых МП при поддерживаемом нок'шшале -70 мВ еоааилшш 77,6 I 6,8 и 39,1 J -1 пА пФ 1 (п 18), а при - 10 мВ 31 6 f 2,3 и >1,1 f 1,7 пЛ пФ 1 (п ~ 32, V < 0,001) Таким образом активация выходящих К' юков пропорциопаш.на поддерживаемому пшенкиалу

Важной хараперистьой каналов является динамика реактивации Этот процесс ачэпнзнровалгя с помошыо нмп\льсон нроюкол i,oropnx нрсдстаплсп па Рис (ili lljio'in'i/i mi'ii.Hoci! njiien.-i ''I cni кк 1Я и 1(,чи)пы riot ни нуп. полжн" ин-н нпзашш н|1ходящи> юкон, а <.'2 (для и,ме|кмпе пикояои ампли!уды юков) - 200 мс После каждою скачка к н 50 мВ интервал между импульсами О и С2 варьирован от 20 мс до 3,8 с Отношение пикового тока к постоянной составляющей значительно варьировало Средние значения величин токов нормализовали как /(¡//ci Полученные таким образом экспериментальные ючки аппроксимировались одной экснонентой, и значение постоянной времени при +50 мВ составляло 1,7 ± 0,2 с (п = 4). Таким образом, реактивация каналов из состояния инактивации было более медленным по сравнению с таковым у теплокровных Этот факт может служить подтверждением наличия нескольких компонент в идентифицированных нами выходящих токах

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Таким образом, анализ полученных данных показал, что выходящие К+-токи в сердце у диких (WT) мышей состоят по крайней мере из трех компонент Эти компоненты, составляющие семейство выходящих К+-токов, можно избирательно исследовазь с помошыо адеквазных блокаторов или же юномашшуляцнй Первый компонент - это К -каналы тина A (aKv4 2), а остальные составляют К'-каналы задержанного выпрямления (aKvl 5 и aKv2 I)

Паши исследования показали, что доминантно-негативный мутированный геи Kvl 1 (KvlDN) могут участвовать в модуляции фазы реполяризации ПД Клетки, изолированные из сердца KvlDN мышей, имели особый фенотип, для которою характерна значительно большая продолжззтельность ПД, чем у WT мышей Данная аномалия связана с уменьшением или исчезновением 4-АП-чувствителызых токов, которые кодируются a-субъединицей K.vl 5 (London el at, 1998) Отсутствие 4-АП-чувствителышх токов у KvlDN трансгенных мышей обусловлено экспрессией

мутированной формы а-субъединицы Kvl I-канала т vivo Это «включение дополнительно подтверждается результа1ами, полученными при использовании вирусов для введения К*-каналов Нам удалось добиться экспрессии отсутствующего в миокарде трансгенных KvlDN мышей гена (aKvl 5) с помощью аденовируса in vivo Для этого была отработана процедура интрамиокардиальной инъекции аденовируса через эпикард На наш взгляд это более целесообразно по сравнению с ранее применяемой внутривенной инъекцией При введении в кровь белок-трансген разбавляется и деградирует (Isner, 2002) Прямой инъекцией можно целенаправленно инфицировать, например, инфарктное место в сердце.

Клетки, ифицированные аденовирапьными векторами, несущими сДНК для a-субъединицы Kvl 5 (AV-Kvl 5), демонстрируют ВАХ с типичным для К+-каналов выпрямлением в физиологическом растворе Таким обраюм, нативные Kvl 5 в клетках сердца мышей кодируют 4-АГ1-чувстви тельные токи, и 4-АП избирательно блокирует часть выходящих токов в концентрации 50 (iM Оставшиеся выходящие токи, К+-токи задержанного выпрямления, кодируемые aKv2 1, избирательно и обратимо блокируются при аппликации 5 мМ TEA При этих концентрациях TEA и 4-АП не влияют на К+-канапы типа А в сердечных клетках теплокровных

Калиевые каналы играют определяющую роль в формировании сердечных ПД и у моллюсков Фаза деполяри«ация ПД в кардиомиоцитах желудочка осуществляется благодаря С а2'-токам, а реполяризация, в свою очередь, происходит из-за активации К'-каналов Наши исследования показали, что у Helix уже при контрольных условиях структура токов отличались от l.ymnaea (Yeoman, Benjamin, 1999) Транзиторные выходящие токи при МП между ПО и +80 мВ активировались быстро, и также относительно быстро инактивировапись в течение 250 мс Выходящий ток в кардиомиоцитах Helix при +10 мВ показал насыщение, а при -»20 мВ входящее выпрямление, которое является одним из свойств К"-каналов задержанного выпрямление у млекопитающих Но уже при +30 мВ входящее выпрямление достигало своего стационарного состояния, и ток начинал постепенно расти в ответ на дальнейшее линейное смещение мембранного потенциала По-видимому, между +30 и +80 мВ активировался другой канал, который по ряду критериев сходен с К.+-каналами типа А, колируемыми Kv4 2-белками у млекопитающих (Ballring et а!, 2001, Nadal el al, 2001) Об этом говорить детальный анализ кинетики токов, вызванных в ои«ет на скачки потенциалов

Нативные каналы у млекопитающих представляют собой комбинацию мембранной а- и цитопла¡магической fi-субъединиц Kv-каналов (Ti immer, 1998) Наши данные позволяют сделать предположение о возможном функциональном участии цитоплазматических субъединиц (ß) в формировании К+-токов в кардиомиоцитах Helix Постоянная времени активации токов у Hellх (6 ± 0,8 мс при +40 мВ) близка к таковой в К*-каналах типа А, которые кодируются Kv4 2 или комбинацией Kv4 2 и KCliIP (соответственно 7,3 + 0,6 и 5 ± 0,4 мс)

Подобранные нами экспериментальные условия анали«а К "-токов, использование селективных блокаторов К'-каналон позволяют адекваню сравнивать потенциалзависимые К "-каналы у двух типов животных, млекопитающих и моллюсков

Анализ данных, полученных при исследовании кардиомиоцитов млекопитающих и моллюсков свидетельствует, чю выходящие К'-юки в сердце улиток состоят также по крайней мере из двух компонеш Однако выходящие К*-токи типа А (1А) и

задержанного выпрямления (/к) в кардиомиоцитах Helix невозможно разделить при использовании разных поддерживаемых потенциалов, их лучше выделять фармакологически Более оптимальным для точной идентификации различных компонент этих токов будет молекулярно-биологический анализ.

Анализ инактивационных свойств кинетики тока кардиомиоцитов Helix позволяет сделать заключение, что потенциалзависимость процесса инактивации не является классической U-образная зависимость этого процесса и данные фармакологических исследований (влияние TEA), говорят о том, что в сердечных клетках Helix, как и у млекопитающих (Klemic et al, 1998), существуют К*-капалы, кодируемые аналогами а-субъединиц Kv2 1

Чувствительность выходящих токов желудочковых клеток Hehr к Е-4031 и их биофизические свойства позволяют еще одно заключение о возможном присутствии в них IIERG-подобных К+-каналов Следует отметить, что в клетках Helix чувствительными к 10 цМ Е-4031 были только токи, активированные в течение 200 мс Именно этот временной диапазон считается оптимальным для активации К*-каналов типа HERG у млекопитающих и человека ВАХ тока, измеренная при этих условиях, имела вид с двойным выпрямлением, причем входящее выпрямление наблюдалось при потенциалах до +20 мВ Эти свойства сравнимы со свойствами нативных кардиальных К'-токов у млекопитающих (Follmer, Colatsky, 1990)

Выходящие токи в кардиомиоцитах Helix также были чувствительны к TEA, и наиболее эффективная концентрация составляла 336 ± 142 рМ Таким образом, TEA по сравнению с 4-АП и Е-4031 является более эффективным блокатором К+-канапов в сердечных клетках виноградной улитки Helix

Общие выходящие К*-токи в сердечных клетках Helix, как и у млекопитающих, обусловлены потенциалзависимыми К+-канапами Kv2 I и Kv4 2, а также HERG-подобными К*-каналами Эти предположения в дальнейшем можно окончательно подтвердить с помощью биохимических и иммунногистохимических методов с использованием антител к известным каналам в сердце млекопитающих (в первую очередь aKv2 1 и aKv4 2)

ВЫВОДЫ

1 В гладкомышечных клетках портальной вены кролика впервые идентифицированы К'-каналы задержанного выпрямления, кодируемые a-субъединицами HERG Эти каналы активируются в диапазоне -(40 - 60) мВ, что указывает на их участие в поддержании и модуляции мембранного потенциала покоя миоцитов кровеносных сосудов млекопитающих

2 Анализ биофизических свойств a-субъединиц семейства потенциалзависимых К+-канапов (aKvl 5, aKv2.1 и/или aKv2 2 и aKv4 2) в сердце мышей дикого типа показал, что нативные aKvl 5 в кардиомиоцитах этих мышей кодируют 4-АГ1-чувствительные токи, участвующие в формировании выходящих К1-токов наряду с п-субъединицами Kv4 2 Калиевые токи задержанного выпрямления, кодируемые «Kv2 1, избирательно и обратимо блокируются аппликацией 5 мМ ТГ-А

3 Впервые проведенный анализ калиевых токов изолированных кардиомиоцитов виноградной улитки Helix показал, что семейство выходящих токов активируется с постоянной времени в диапазоне от 21,5 + 2,4 мс при -10 мВ до 6 ± 0,8 мс при +40 мВ, и эти значения почти совпадают с таковыми для К+-канапов типа А у млекопитающих

4. В кардиомиоцитах виноградной улитки впервые выявлены калиевые каналы, чувствительные к 4-AII, TEA и ангиаришическому веществу III класса Е-4031 Эти КГ-токи показывают входящее выпрямление при +20 мВ, что свойственно К+-каналам HERG млекопитающих

5 Анализ кинетики активации и инактивации калиевых токов в кардиомиоцитах виноградной улитки, результаты фармакологических тестирований позволяют сделать заключение о наличии в сердце улитки калиевых каналов, гомологичных каналам задержанного выпрямления и типа А, кодируемых а-субъединицами Kv2.1 и Kv4 2 у млекопитающих

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Кодиров С.А., Журавлев В Л, Бычков Р Е, Сафонова Т А, Степанов И И Электрическая активность в серотонинергических нейронах африканской улитки Achatma Juhta в норме и после обработки 5,6-дш идрокситриптамином И Вестник СПбГУ 1994 Сер 3 Вып 3 С 68-75

2 Журавлев В J1, Кодиров С.А., Бычков Р Е, Сафонова Т А, Дьяков А А Кардиостимулирующие нейроны в подглоточных ганглиях африканской улитки AthatinaJuhta F // Физиол журнал им И М Сеченова 1994 Т 80 N9 С 29-37

3 Bychkov R, Zhuravlev V, Kodirov S, Safonova T Cardiac inhibitory neurons in gastropod snai\ Achatmafuhca II.! Hram Res 1997 V 38, P 263-278

4 Zhuravlev V, Bychkov R, Kodirov S, Diakov A, Safonova Г Cardioexcitatoi v neuions in the snail Achat ma Jul ч a IIJ И ram Res 1997 V 38, P 279-290

5 Zhuravlev V., Bugaj V , Kodirov S., Safonova T , Stanisclienko A Giant multimodal heart motoneurons ol Athalma /ulna a new cardioregulatory input in pulmonates // Comp Biochem Physiol 2001 Part A V 130 P 183-196

6 Zhou J , Kodirov S., Murata M , Buckett P D , Nerbonne J M , Koren G Regional upregulation of Kv2 1-encoded current, IK,slow2, in KvlDN mice is abolished by crossbreeding with Кv2DN mice II Am J Physiol Ileari Circ I'lmiot 2003 V 284 PH491-500

7 Brunner M, Kodirov SA, Mitchell G, Buckett PD, Shibata K, Folco EJ, Baker L, Salama G, Chan DP, Zhou J, Koren G In vivo gene transfer of Kvl 5 nonnali/es action potential duration and shortens the QT interval in a mode! of the long QT sjndrome " Am J 1'hvstol Heart Cirt I'hystol 2003 V 285 PH194-203

8 Kodirov SA, Brunner M, Busconi L, Koren G Long-term restitution of 4-ammopyndine-sensitive currents in KvlDN ventriculai myocytes using adeno-associated vims-mediated delivery of Kvl 5 Н Ы.НИ Letters 2003. V 550 P 74-78

9 Kodirov SA, Brunner M, Nerbonne JM, Buckett P, Mitchell GF, Koren G Attenuation of 'k,»io»i and /k,»i»»2 in Kvl/Kv2DN mice prolongs the APD and QT intervals but does not suppress spontaneous or inducible arrhythmias. // Am J I'll) sin I Heart Circ Physiol 2004 286 H368-374

10 Kodirov SA, Zhuravlev VI., Pavlenko VK, Safonova ГА, Brachmann J K' channels in cardioinyocytes of the pulmonale snail Helix IIJ Memhr Hiol 2004 197 145-154

Тезисы докладов:

11 Журавлев В.Л, Ли Жэньдэ, Сафонова Т А., Коднров С.А., Матюхина Н В Нейрональные сети висцерокардиальных рефлексов наземных легочных моллюсков II В сб, "Структура и функции вегетативной нервной системы Матер 1-го Международного симпозиума" 1995 Воронеж С 33-35.

12 Kodirov S, Zhuravlev V, Kreye VAW The membrane conductance of cardiac single cells obtained from the edible snail, Helix pomalia, is carried mainly by K* ions // In' Neurobiology of Invertebrates Simple and Complex Regulatory Systems 1995. Tihany, Hungary P.72

13 Журавлев BJI, Сафонова ТА, Кодиров С.А, Ноздрачев АД. Консерватизм и изменчивость кардиорегулирующей системы гастропод. // В сб: IV Международный симпозиум по сравнительной электрокардиологии 1997. Сыктывкар С 34

14 Kodirov SA, Goyal R, Hay R, Giles WR, Akbarali HI HERG-like K+ channels contribute to the resting potential of smooth muscle // Biophvs J 2000 V.78 P 2134

15 Kodirov SA, Brunner M, Buckett PD, Koren G In vivo rescue of an LQT phenotype by infection of the heart of transgenic mice with adenoviral vectors carrying Kvl 5 cDNA. // Circulation 2001. V 104. P 120

16 Brunner M, Kodirov S, Mitchell G, Koren G In vivo gene transfer of Kvl 5 normalizes action potential duration and shortens the QT interval in a model of the long QT syndrome // In 68 Jahrestagung der Deutschen Geiellschaft ft)r Kardiologie, Herz- und Kreislaufforschung. 2002 Mannheim, Germany.

17 Kodirov SA, Brunner M, Buckett PD, Koren G. 4-aminopyridine-sensitive current downregulation and its rescue by an in vivo Kvl 5 adenoviral infection. // Biophys J. 2002. V 82 P 1187.

18 Kodirov SA, Brunner M, Nerbonne JM, Koren G. Selective dissection of two components of delayed rectifier potassium current and their contribution to the morphology of action potentials. // In. 69 Jahreitag. der Deutschen Oeselhchaf) fiir Kardiologie, Herz- and Kreislaufforschung 2003 Mannheim, Germany.

19 Brunner M, Kodirov S, Koren G (2003) In vivo electrophysiologic effect of a combined suppression of/K»i„wi and/к,i„„2 II liur Heart J 2003 V 24. P2729 508

Подписано в печать 29 12 03 Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Печать офсетная Уел печ. л 0,93 Тираж 100 экз Заказ № / ю

ЦОП типографии Издательства СПбГУ 199061, С-Петербург, Средний пр., 41

\ t

РНБ Русский фонд

2006-4 17935

* 1 V.....

1 5 ИП? Ж

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кодиров, Содикджон Абдурахимович

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1. Общая характеристика ионных каналов кардиоваскулярной системы 6 теплокровных.

2.2. Альфа- и р-субъединицы потенциалзависимых К+-каналов и их роль в клеточных процессах.

2.3. Ионные каналы в кардиомиоцитах моллюсков.

2.4. Общая характеристика кардиоваскулярной системы моллюсков.

3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Объекты исследования.

3.2. Особенности выделения миоцитов.

3.3. Культуральные клетки.

3.4. Адено и адено-ассоциированные вирусы.

3.5. Растворы.

3.6. Электрофизиология, обработка данных и статистика.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. HERG-подобные К+-каналы портальной вены кролика.

4.2. Семейства потенциалзависимых К+-каналов в сердце мыши.

4.2.1. Геноманипуляция и селективное исследование отдельных Kv.

4.2.2. Транзиторное введение К -каналов с помощью аденовирусов.

4.2.3. Длительное введение а-субъединицы Kvl .5 с помощью адено-ассоциированных вирусов.

4.3. Потенциалзависимые К+-каналы в сердечных клетках Helix.

4.3.1. Общая характеристика.

4.3.2. Фармакологический анализ.

4.3.3. Биофизические свойства.

5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

6. ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Сравнительное исследование калиевых каналов в кардиомиоцитах млекопитающих и моллюсков"

Калиевые каналы играют важную роль в формирование потенциала покоя и потенциалов действия (ПД) в нейронах и в мышечных клетках. Мембранный потенциал (МП) покоя возбудимой клетки определяется соотношением ионов калия вне (Ко) и внутри (Kj) клетки, и входящие К+-токи (/ki) играют при этом главную роль. Выходящие К+-токи в свою очередь принимают наибольшее участие в фазе реполяризации потенциалов действия. Эти каналы, активирующиеся при деполяризации мембраны и получившие название потенциалзависимые К+-каналы (Kv, voltage dependent potassium channels), были описаны еще Ходжкиным и Хаксли (Hodgkin, Huxley, 1952).

Изменение режим работы К+-каналов влияет на текущие значения МП, регулируют возбудимость клетки, определяют длительность ПД. Длительность ПД и скорость реполяризации являются важнейшими факторами, от которых зависит эффективность синаптической передачи (Николлс и др., 2003; Muennich, Fyffe, 2004), частота и сила сокращений сердца (Nattel, 2002). Именно поэтому К+-каналы являются одним из наиболее интенсивно изучаемых типов каналов.

В мышечных клетках различных типов идентифицированы несколько десятков подсемейств К+-каналов, отличающихся по кинетике активации и инактивации, фармакологии и другим характеристикам (Крутецкая, Лонский, 1994; Roden et al., 2002). Для большинства каналов определены аминокислотные последовательности, вторичная и третичная структуры. Имеется много сведений о генах, кодирующих различные каналы. Оказалось, что даже у эволюционно далеких животных аминокислотные последовательности во многих фрагментах имеют гомологичные участки, перекрывающиеся на 50-100%. Например, у Drosophila относительно давно был идентифицирован ген Shaker. Гомологи этого гена, которые ответственны за потенциалзависимые К+-каналы Kvl, экспрессируются у теплокровных животных. Другие гены Drosophila, такие, как Shab, Shaw, Shal, также имеют гомологи у млекопитающих, которые (гомологи) ответственны за соответствующие подсемейства потенциалзависимых К+-каналов: Kv2, Kv3 и Kv4 (Butler et al., 1989).

Среди всех других К+-каналов в сердце млекопитающих очень высокий уровень экспрессии мРНК Kvl.2, Kvl.4, Kvl.5, Kv2.1, и Kv4.2 (Dixon, McKinnon, 1994; Brahmajothi et al., 1996). Альфа- и р-субъединицы потенциалзависимых К+-каналов у млекопитающих ассемблируются в эндоплазматическом ретикулуме и остаются вместе как постоянный комплекс (Shi et al., 1996). Альфа-субъединицы формируют ионную пору, а р-субъединицы модулируют функции и свойства а-субъединиц. На данный момент обнаружены И подсемейств Kv каналов, которые обозначены как Kvl, Kv2.Kvll. Каналы подсемейств начиная от Kvl до Kv2 ассемблируются либо отдельно и образуют гомотетрамерные каналы, которые соассемблируются вместе с членами того же подсемейства (например Kvl.l, Kvl.2, Kvl.3 и т.д.), и формируют гетеротетрамерные ионные каналы. Альфа-субъединицы подсемейств Kv каналов начиная, от Kv5 до Kvll как гомотетрамерные не образуют функциональные (ион проводящие) каналы, но при гетеротетрамеризации с Kv2 или Kv3 переобразуются в функциональные каналы с особыми свойствами (Salinas et al., 1997а; Salinas et al, 1997b; Ottschytsch et al., 2002). Известны четыре гена начиная от Kvpl до Kvp4, которые кодируют р-субъединицы подсемейств Kv каналов (Heinemann et al., 1996; Trimmer, 1998). Из этих субъединиц Kvpi до Kvp2 имеют сплайс-вариантов соответственно от Kvpl.l до Kvpl.4 и Kvp2.1, Kvp2.2 (Thorneloe et al., 2001).

Существует еще один К+-канал - HERG (Human Ether-a-go-go-Related Gene) который является, пожалуй, наиболее важным в сердце человека и был впервые идентифицирован Вармке и Ганетцки (Warmke, Ganetzky, 1994) у Drosophila. HERG -подобные К+-каналы наряду с сердцем и нейронами описаны и в васкулярной системе теплокровных (Kodirov et al, 2000). Альфа-субъединицы HERG кодируют быстрый компонент К+-каналов задержанного выпрямления (/кг) в сердечных клетках (Sanguinetti et al, 1995; Trudeau et al, 1995). Блокада этих каналов тоже ведет к продление потенциала действия и QT интервала, а этот эффект может послужить причиной LQT (Long QT) синдрома - синдрома удлиненного QT интервала. Существуют несколько вариантов этого синдрома в зависимости от аномалии в отдельных каналах (Abriel et al., 2001; Marx et al, 2002; Roden et al, 2002).

Отсюда важно сравнение свойств, а в перспективе - и генов калиевых каналов у различных представителей животного мира. Таким образом, представляет несомненный интерес дальнейшее исследование и сравнение К+-токов в клетках эволюционно различных животных. Давно известно, что наибольшее число аналогий в строении и функционировании существуют между сердцами позвоночных животных и моллюсков. Только два эти типа животных имеют камерные сердца с миогенным ритмом (Jones, 1983). Однако свойства ионных каналов в кардиомиоцитах моллюсков исследованы фрагментарно только у двух видов.

Целью настоящего исследования являлся сравнительный анализ потенциалзависимых К+-каналов кардиомиоцитов млекопитающих и моллюсков.

В соответствии с этой целью решались следующие основные задачи:

• Исследование HERG и потенциалзависимых К+-каналов кардиоваскулярной системы теплокровных

• Определение биофизических и фармакологических характеристик потенциалзависимых К+-каналов кардиомиоцитов млекопитающих

• Изучение К+-каналов кардиомиоцитов виноградной улитки Helix sp.

• Определение подсемейств а-субъединицы К+-каналов у Helix

• Сравнительный анализ потенциалзависимых К+-каналов кардиомиоцитов млекопитающих и моллюсков

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Кодиров, Содикджон Абдурахимович

6. ВЫВОДЫ

1. В гладкомышечных клетках портальной вены кролика впервые идентифицированы К+-каналы задержанного выпрямления, кодируемые а-субъединицами HERG. Эти каналы активируются в диапазоне -(40 - 60) мВ, что указывает на их участие в поддержании и модуляции мембранного потенциала покоя миоцитов кровеносных сосудов млекопитающих.

2. Анализ биофизических свойств а-субъединиц семейства потенциалзависимых К+-каналов (aKvl.5, aKv2.1 и/или aKv2.2 и aKv4.2) в сердце мышей дикого типа показал, что нативные aKvl.5 в кардиомиоцитах этих мышей кодируют 4-АП-чувствительные токи, участвующие в формировании выходящих К+-токов наряду с a-субъединицами Kv4.2. Калиевые токи задержанного выпрямления, кодируемые aKv2.1, избирательно и обратимо блокируются аппликацией 5 мМ TEA.

3. Впервые проведенный анализ калиевых токов изолированных кардиомиоцитов виноградной улитки Helix показал, что семейство выходящих токов активируется с постоянной времени в диапазоне от 21,5 ± 2,4 мс при -10 мВ до 6 ± 0,8 мс при +40 мВ и эти значение почти совпадают с таковими для К+-каналов типа А у млекопитающих.

4. В кардиомиоцитах виноградной улитки впервые выявлены калиевые каналы, чувствительные к 4-АП, TEA и антиаритмическому веществу III класса Е-4031. Эти К+-токи показывают входящее выпрямление при +20 мВ, что свойственно К+-каналам HERG млекопитающих.

5. Анализ кинетики активации и инактивации калиевых токов в кардиомиоцитах виноградной улитки, результаты фармакологических тестирований позволяют сделать заключение о наличии в сердце улитки калиевых каналов, гомологичных каналам задержанного выпрямления и типа А, кодируемых a-субъединицами Kv2.1 и Kv4.2 у млекопитающих.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кодиров, Содикджон Абдурахимович, Санкт-Петербург

1. Акоев Г.Н., Алексеев Н.П. Функциональная организация механорецепторов. JL, Наука, Лен. отд., 1985, с. 1-223.

2. Быстрова О.А., Мартынова М.Г., Нилунд А. Стволовые мышечные клетки в сердечной мышце моллюсков. Цитология. 1996. Т. 38. С. 440-444.

3. Журавлев В.Л., Инюшин М.Ю., Сафонова Т.А. Исследование постсинаптических потенциалов в миокарде улиток рода Helix II Журн. эвол. биох. физиол. 1989. Т. 25. N5. С. 589- 597.

4. Журавлев В.Л., Инюшин М.Ю., Сафонова Т.А. Центральные нейроны, тормозящие работу сердца виноградной улитки // Научные доклады высшей школы. Серия "Биологические науки". 1990. С. 58-65.

5. Журавлев В.Л., Кодыров С.А., Бычков Р.Е., Сафонова Т.А., Дьяков А.А. Кардиостимулирующие нейроны в подглоточных ганглиях африканской улитки Achatina fulica F. II Физиол. журн. им. И.М.Сеченова 1994. Т. 80. N9. С. 29-37.

6. Журавлев В.Л. Механизмы нейрогуморального контроля сердца гастропод. // Журн. эвол. биох. физиол. 1999. Т. 35. Вып. 2. С. 62-75.

7. Зубков А.А. Материалы к сравнительной физиологии сердца. Сообщение I. Автоматия сердца виноградной улитки // Физиол. журн. СССР 1934. Т. 17. N2. С. 293- 298.

8. Инюшин М.Ю., Журавлев В.Л., Сафонова Т.А. Командные нейроны пневмостома инициируют синаптические потенциалы в сердце и легком улитки // Журн. ВНД. 1987. Т. 37. N3. С. 581-583.

9. Крутецкая З.И., Лонский А. В. Биофизика мембран. ЛГУ Л 994.

10. И. Максимова О.А., Балабан П.М. Нейронные механизмы пластичности поведения // М.: Наука, 1983. С. 126.

11. Рубцов A.M., Батрукова М.А. Кальциевые каналы (рианодиновые рецепторы) саркоплазматического ретикулума: Структура и свойства // Биохимия. 1997. Т. 62, N9. С. 1091-1105

12. Akoev, G.N., B.V. Krylov, andN.P. Alekseev. 1988. Mechanoreceptors: Their Functional Organization. Springer-Verlag, Berlin. 1-189.• 14. Abriel Н., Cabo С., Wehrens X. Н., Rivolta I., Motoike H. K., Memmi M., Napolitano C.,

13. Priori S. G., Kass R. S. Novel arrhythmo genie mechanism revealed by a long-QT syndrome mutation in the cardiac Na+ channel // Circ Res 2001. V.88. P.740-745.

14. Aldrich R. W., Jr., Getting P. A., Thompson S. H. Mechanism of frequency-dependent broadening of molluscan neurone soma spikes // J Physiol 1979a. V.291. P.531-544.

15. Aldrich R. W., Jr., Getting P. A., Thompson S. H. Inactivation of delayed outward current in molluscan neurone somata IIJ Physiol 1979b. V.291. P.507-530.

16. Bahring R., Boland L. M., Varghese A., Gebauer M., Pongs 0. Kinetic analysis of open-and closed-state inactivation transitions in human Kv4.2 A-type potassium channels // J Physiol 2001. V.535. P.65-81.

17. Bal R., Janahmadi M., Green G. G., Sanders D. J. Two kinds of transient outward• currents, /д and /Adepob in F76 and D1 soma membranes of the subesophageal ganglia of Helix aspersa HJMembr Biol 2001. V.179. P.71-78.

18. Baldwin T. J., Tsaur M. L., Lopez G. A., Jan Y. N., Jan L. Y. Characterization of a mammalian cDNA for an inactivating voltage- sensitive K+ channel // Neuron 1991. V.7. P.471-483.

19. Bard J., Kunkel M. Т., Peralta E. G. Single Channel Studies of Inward Rectifier Potassium Channel Regulation by Muscarinic Acetylcholine Receptors // J. Gen. Physiol 2000. V.116. P.645-652.

20. Baroudi G., Acharfi S., Larouche C., Chahine M. Expression and intracellular localization of an SCN5A double mutant R1232W/T1620M implicated in Brugada syndrome // Circ Res 2002. V.90. P.E11-16.

21. Barry D. M., Trimmer J. S., Merlie J. P., Nerbonne J. M. Differential expression ofvoltage-gated K+ channel subunits in adult rat heart. Relation to functional K+ channels? // Circ Res 1995. V.77. P.361-369.

22. Bauer С. K., EngelandB., WulfsenI.,Ludwig J., Pongs O., Schwarz J. R. RERG is a molecular correlate of the inward-rectifying K+ current in clonal rat pituitary cells // Receptors And Channels 1998. V.6. P. 19-29.

23. Baukrowitz Т., Yellen G. Modulation of K+ current by frequency and external K+.: a tale of two inactivation mechanisms // Neuron 1995. V.15. P.951-960.

24. Bean B. P., Sturek M., Puga A., Hermsmeyer K. Calcium channels in muscle cells isolated from rat mesenteric arteries: modulation by dihydropyridine drugs // Circ Res 1986. V.59. P.229-235.

25. Bean B. P. Multiple types of calcium channels in heart muscle and neurons. Modulation• by drugs and neurotransmitters // Ann N Y Acad Set 1989. V.560. P.334-345.• 27. Bekele-Arcuri Z., Matos M. F., Manganas L., Strassle B. W., Monaghan M. M., Rhodes

26. K. J., Trimmer J. S. Generation and characterization of subtype-specific monoclonal antibodies to K+ channel alpha- and beta-subunit polypeptides // Neuropharmacology 1996. V.35. P.851-865.

27. Bian J., С ui J., M cdonald T. V. H ERG К + с hannel a ctivity i s r egulated bye hanges i n phosphatidyl inositol 4,5-bisphosphate // С ire Res 2001. V.89. P. 1168-1176.

28. Bianchi L., Priori S. G., Napolitano C., Surewicz K. A., Dennis А. Т., Memmi M., Schwartz P. J., Brown A. M. Mechanisms of 7ks suppression in LQT1 mutants // Am J Physiol Heart Circ Physiol 2000. V.279. P.H3003-3011.

29. Boer H. H., Sminia T. Sieve structure of slit diaphragms of podocytes and pore cells of gastropod molluscs // Cell Tissue Res 1976. V.l70. P.221-229.

30. Bouchard R. A., Clark R. В., Juhasz A. E., Giles W. R. Changes in Extracellular K+ Concentration Modulate Contractility of Rat and Rabbit Cardiac Myocytes via the Inward Rectifier K+ Current, /Ki U J Physiol 2004. V.

31. Boyd P. J., Osborne N. N., Walker R. J. The pharmacological actions of 5-HT, FMRFamide and substance P and their possible occurence in the heart of the snail Helix aspersa II Neurochem. Int. 1984. V.6. P.633-640.

32. Brahmajothi M. V., Morales M. J., Liu S., Rasmusson R. L., Campbell D. L., Strauss H. C. In situ hybridization reveals extensive diversity of K+ channel mRNA in isolated ferret cardiac myocytes // Circ Res 1996. V.78. P. 1083-1089.

33. Brette F., Rodriguez P., Komukai K., Colyer J., Orchard С. H. Beta-adrenergic stimulation restores the Ca transient of ventricular myocytes lacking t-tubules // J Mol Cell Cardiol 2004. V.36. P.265-275.

34. Brezden B. L., Gardner D. R. The ionic basis of the resting potential in a cross-striated muscle of the aquatic snail Lymnaea stagnalis IIJ Exp Biol 1984. V.108. P.305-314.

35. Brezden B. L., Benjamin P. R., Gardner D. R. The peptide FMRFamide activates a divalent cation-conducting channel in heart muscle cells of the snail Lymnaea stagnalis II J Physiol 1991. V.443. P.727-738.

36. Brezden B. L., Gardner D. R. A review of the electrophysiological, pharmacological and single channel properties of heart ventricle muscle cells in the snail Lymnaea stagnalis II Experientia 1992. V.48. P.841-852.

37. Brugada J., Brugada R., Brugada P. Right bundle-branch block and ST-segment elevation in leads VI through V3: a marker for sudden death in patients without demonstrable structural heart disease // Circulation 1998. V.97. P.457-460.

38. Buckett K. J., Dockray G. J., Osborne N. N., Benjamin P. R. Pharmacology of the myogenic heart of the pond snail Lymnaea stagnalis II J Neurophysiol 1990. V.63. P.1413-1425.

39. Butler A., Wei A. G., Baker K., Salkoff L. A family of putative potassium channel genes in Drosophila И Science 1989. V.243. P.943-947.

40. Bystrova O. A., Antropova O. Y. (1994). Comparative ultrastructural and biochemicalanalysis atrial and ventricular myocytes in the heart of Helix sp. In 23rd European Muscle Congress.

41. Chartier C., Degryse E., Gantzer M., Dieterle A., Pavirani A., Mehtali M. Efficient generation of recombinant adenovirus vectors by homologous recombination in Escherichia coli IIJ Virol 1996. V.70. P.4805-4810.

42. Choi K. L., Aldrich R. W., Yellen G. Tetraethylammonium blockade distinguishes two inactivation mechanisms in voltage-activated K+ channels // Proc Natl Acad Sci USA 1991. V.88. P.5092-5095.

43. Christe G. Localization of K+ channels in the tubules of cardiomyocytes as suggested by the parallel decay of membrane capacitance, IKi and IKatp during culture and by delayed IKi response to barium IIJMol Cell Cardiol 1999. V.31. P.2207-2213.

44. Clark R. В., Tremblay A., Melnyk P., Allen B. G., Giles W. R., Fiset C. T-tubule localization of the inward-rectifier K+ channel in mouse ventricular myocytes: a role in K+ accumulation И J Physiol 2001. V.537. P.979-992.

45. Connor J. A., Stevens C. F. Voltage clamp studies of a transient outward membrane current in gastropod neural somata// J Physiol 1971a. V.213. P.21-30.

46. Connor J. A., Stevens C. F. Inward and delayed outward membrane currents in isolated neural somata under voltage clamp // J Physiol 1971b. V.213. P.1-19.

47. Curtis Т. M., Depledge M. H., Williamson R. Voltage-activated currents in cardiac myocytes of the blue mussel, Mytilus edulis U Comp Biochem Physiol Part A 1999. V.124. P.231-241.

48. Dale B. Blood pressure and its hydraulic functions in Helix pomatia II J. Exp. Biol. 1973. V.59. P.477-490.

49. Deaton L. E., M.J. G. The ionic dependence of the cardiac action potential in bivalve molluscs: systematic distribution// Сотр. Biochem. Physiol 1980. V.67. P. 155-161.

50. Denton J. S., Leiter J. C. Anomalous Effects of External TEA on Permeation and Gating of the A-Type Potassium Current in H. aspersa Neuronal Somata // J Membr Biol 2002. V.190. P. 17-28.

51. Dixon J. E., Mckinnon D. Quantitative analysis of potassium channel mRNA expression • in atrial and ventricular muscle of rats // С ire Res 1994. V.75. P.252-260.

52. Dixon J. E., Shi W., Wang H. S., Mcdonald C., Yu H., Wymore R. S., Cohen I. S.,

53. Mckinnon D. Role of the Kv4.3 K+ channel in ventricular muscle. A molecular correlate for the transient outward current // С ire Res 1996. V.79. P.659-668.

54. Donahue J. K., Heldman A. W., Fraser H., Mcdonald A. D., Miller J. M., Rade J. J., Eschenhagen Т., Marban E. Focal modification of electrical conduction in the heart by viral gene transfer // Nat Med 2000. V.6. P. 1395-1398.

55. Doupnik C. A., Davidson N., Lester H. A. The inward rectifier potassium channel family // Curr OpinNeurobiol 1995. V.5. P.268-277.

56. Dumaine R., Wang Q., Keating M. Т., Hartmann H. A., Schwartz P. J., Brown A. M., Kirsch G. E. Multiple mechanisms of Na+ channel-linked long-QT syndrome // Circ Res 1996. V.78. P.916-924.

57. Eghbali M., Olcese R., Zarei M. M., Того L., Stefani E. External pore collapse as an inactivation mechanism for Kv4.3 K+ channels // JMembr Biol 2002. V.188. P.73-86.

58. Etheridge S. P., Compton S. J., Tristani-Firouzi M., Mason J. W. A new oral therapy for long QT syndrome: long-term oral potassium improves repolarization in patients with HERG mutations IIJ Am Coll Cardiol 2003. V.42. P. 1777-1782.

59. Fiset C., Clark R. В., Larsen T. S., Giles W. R. A rapidly activating sustained K+ current modulates repolarization and excitation-contraction coupling in adult mouse ventricle // J

60. Physiol (Lond) 1997. V.504. P.557-563.

61. Follmer С. H., Colatsky T. J. Block of delayed rectifier potassium current, /к, by flecainide and E-4031 in cat ventricular myocytes // Circulation 1990. V.82. P.289-293.

62. Fozzard H. A. Afterdepolarizations and triggered activity // Basic Res Cardiol 1992. V.87. P.105-113.

63. Freeh G. C., Vandongen A. M., Schuster G., Brown A. M., Joho R. H. A novel potassium channel with delayed rectifier properties isolated from rat brain by expression cloning // Nature 1989. V.340. P.642-645.

64. Fretter V., Graham A. (1976). A functional anatomy of invertebrates. Academic Press, London.

65. Frontali N., Williams L., Welsh J. H. Heart excitatory and inhibitory substances in molluscan ganglia // Comp Biochem Physiol 1967. V.22. P.833-841.

66. Fujimoto K., Ohta N., Yoshida M., Kubota I., Muneoka Y., Kobayashi M. A novel cardio-excitatory peptide isolated from the atria of the African giant snail, Achatina fulica II Biochem Biophys Res Commun 1990. V.167. P.777-783.

67. Fujita K., Minakata H., Nomoto K., Furukawa Y., Kobayashi M. Structure-activity relations of fulicin, a peptide containing a D-amino acid residue // Peptides 1995. V.16. P.565-568.

68. Furukawa Y. Accumulation of inactivation in a cloned transient K+ channel (AKvl.la) of Aplysia/I JNeurophysiol 1995. V.74. P. 1248-1257.

69. Furukawa Y., Kobayashi, M.,. Neural control of heart beat in the African giant snail, Achatina fulica Ferussac. I. Identification of the heart regulatory neurones I I J. Exp. Biol. 1987a. V.129. P.279-293.

70. Furukawa Y., Kobayashi, M.,. Neural control of heart beat in the African giant snail, Achatina fulica Ferussac. II. Interconnections among the heart regulatory neurones // J. Exp. Biol. 1987b. V.129. P.294-307.

71. Garateix A., Vega R., S alceda E., Сebada J., Aneiros A., S oto E. В gK anemone toxin inhibits outward K+ currents in snail neurons // Brain Res 2000. V.864. P.312-314.

72. Gebauer M., Isbrandt D., Sauter K., Callsen В., Nolting A., Pongs O., Bahring R. N-type inactivation features of Kv4.2 channel gating // Biophys J 2004. V.86. P.210-223.

73. Glazebrook P. A., Ramirez A. N., Schild J. H., Shieh C.-C., Doan Т., Wible B. A., Kunze D. L. Potassium channels Kvl.l, Kvl.2 and Kvl.6 influence excitability of rat visceral sensory neurons IIJ Physiol (Lond) 2002. V.541. P.467-482.

74. Greenberg M. J., Agarwal R. A., Wilkens L. A. (1973). Chemical regulation of rhythmical activity in molluscan muscle. In Neurobiology of Invertebrates. Mechanisms of rhythm regulation, ed. Salanki, J., pp. 167-181. Akademiai Kiado, Budapest.

75. Greenberg M. J., Price D. A. Cardioregulatory peptides in molluscs // Soc Gen Physiol Ser 1980. V.35. P.107-126.ш 90. Greenberg М. J., Price D. A. Invertebrate neuropeptides: native and naturalized // Annu

76. Rev Physiol 1983. V.45. P.271-288.

77. Greenberg M. J., Payza K., Nachman R. J., Holman G. M., Price D. A. Relationships between the FMRFamide-related peptides and other peptide families // Peptides 1988. V.9. P.125-135.

78. Grissmer S., Cahalan M. TEA prevents inactivation while blocking open K+ channels in human T lymphocytes // Biophys J1989. V.55. P.203-206.

79. Gulbis J. M., Zhou M., Mann S., Mackinnon R. Structure of the cytoplasmic beta subunit-T1 assembly of voltage-dependent K+ channels II Science 2000. V.289. P. 123-127.

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

81. Heinemann S. H., R ettig J., G raack H. R., P ongs О. F unctional с haracterization о f К v channel beta-subunits from rat brain // J Physiol 1996. V.493. P.625-633.

82. Hill R. B. Some effects of acetylcholine and of active amines on the isolated ventricles of Aplysia dactylomela and Aplysia fasciata // Pubbl. Stn. Zool. Napoli 1964. V.34. P.75-85.

83. Hill R. В., Welsh J. H. (1966). Heart circulation and blood cells. In Physiology of Mollusca, vol. 2. ed. Wilbur, К. M. & Yong, С. M., pp. 125-174. Academic Press, New York.

84. Hill R. B. Effects of acetylcholine on resting and action potentials, and on contractile force in the ventricle of Dolabella auricularia IIJ Exp Biol 1974a. V.61. P.629-637.

85. Hill R. B. Effects of 5-hydroxytryptamine on action potentials and on contractile force in the ventricle of Dolabella auricularia IIJ Exp Biol 1974b. V.61. P.529-539.

86. Hill R. B. Cardiovascular control in Mollusca. Introduction: Comparative physiology of cardiovascular control // Experientia 1987a. V.43. P.953-956.

87. Hill R. B. Cardiovascular control in Mollusca. Conclusion: Comparative physiology of cardiovascular control // Experientia 1987b. V.43. P.994-997.

88. Hill R. В., Kuwasawa K. Neuromuscular transmission in molluscan hearts // Zool. Science 1990. V.7. P.999-1011.

89. Hill R. B. Cardioactive substances regulating the myogenic heart of Mollusca: evidence from comparative electrocardiography // Jpn. J. Electrocardiology 1996. V.16. P.76-83.

90. Hodgkin A. L., Huxley A. F. Currents carried by sodium and potassium ions through the membrane of the giant axon of Loligo IIJ Physiol 1952. V.116. P.449-472.

91. Hoshi Т., Zagotta W. N., Aldrich R. W. Biophysical and molecular mechanisms of Shaker potassium channel inactivation // Science 1990. V.250. P.533-538.

92. Inagaki N., Gonoi Т., Clement J. P. Т., Namba N., Inazawa J., Gonzalez G., Aguilar-Bryan L., Seino S., Bryan J. Reconstitution of IKatp: an inward rectifier subunit plus the sulfonylurea receptor // Science 1995. V.270. P.l 166-1170.

93. Isenberg G., Klockner U. Calcium tolerant ventricular myocytes prepared by * preincubation in a "KB medium" // Pjlugers Arch. 1982. V.395. P.6-18.

94. Isner J. M. Myocardial gene therapy // Nature 2002. V.415. P.234-239.

95. Jaeger C. P. Physiology of Mollusca. I. Action of acetylcholine on the heart of Strophocheilus oblongus И Сотр. Biochem. Physiol 1961. V.4. P.30-32.

96. Jan L. Y., Jan Y. N. Cloned potassium channels from eukaryotes and prokaryotes // Annu RevNeurosci 1997. V.20. P.91-123.

97. January С. Т., Riddle J. M. Early afterdepolarizations: mechanism of induction and block. A role for L-type Ca2+ current // Circ Res 1989. V.64. P.977-990.

98. Jerng H. H., S hahidullah M., С ovarrubias M. Inactivation g ating о f К v4 p otassium channels: molecular interactions involving the inner vestibule of the pore // J Gen Physiol 1999. V.l 13. P.641-660.

99. Jones H. D. (1983). The circulatory systems of gastropods and bivalves. In The Mollusca, vol. 5. ed. Saleuddin, A. S. M. & Mansour, Т. E., pp. 189-238. Academic Press, New York.

100. Joosse J., Geraerts W. P. М. (1983). Endocrinology. In The Mollusca, vol. 4. ed. Saleuddin, A. S. М. & Wilbur, К. М. P., pp. 317-406.

101. Kagan A., Yu Z., Fishman G. I., Mcdonald Т. V. The dominant negative LQT2 mutation A561V reduces wild-type HERG expression // J Biol Chem 2000. У.215. P.l 1241-11248.

102. Kamp T. J., F oell J. D. L-type С a2+ с hannels i n a trial fibrillation: w allflowers о r a vanishing act // JMol Cell Cardiol 2003. V.35. P.427-431.

103. Kang Т. M., Hilgemann D. W. Multiple transport modes of the cardiac Na+/Ca2+ exchanger // Nature 2004. V.427. P.544-548.

104. Katz A. M. Calcium channel diversity in the cardiovascular system // J Am Coll Cardiol 1996. V.28. P.522-529.

105. Kilias R. (1985). Die Weinbergsnecke. Uber Leben und Nutzung von Helix pomatia. Ziemsen Verlag, Wittenberg Lutherstadt.

106. Kim L. A., Furst J., Butler M. H., Xu S., Grigorieff N., Goldstein S. A. Ito channels are octomeric complexes with four subunits of each Kv4.2 and K+ channel-interacting protein 2IIJ Biol Chem 2004a. V.279. P.5549-5554.

107. Kim L. A., Furst J., Gutierrez D., Butler M. H., Xu S., Goldstein S. A., Grigorieff N. Three-dimensional structure of /to; Kv4.2-KChIP2 ion channels by electron microscopy at 21 Angstrom resolution II Neuron 2004b. V.41. P.513-519.

108. Kiss Т., Laszlo Z., Szabadics J. Mechanism of 4-aminopyridine block of the transient outward K+-current in identified Helix neuron // Brain Res 2002. V.927. P. 168-179.

109. Klemic K. G., Shieh С. C., Kirsch G. E., Jones S. W. Inactivation of Kv2.1 potassium channels // Biophys J1998. V.74. P.1779-1789.

110. Kobertz W. R., Miller C. K+ channels lacking the 'tetramerizatiori domain: implications for pore structure // Nat Struct Biol 1999. V.6. P.l 122-1125.

111. Koch G., Chen M. L., Sharma R., Walker R. J. The actions of RFamide neuroactive peptides on the isolated heart of the giant African snail, Achatina fulica II Comp Biochem Physiol С 1993. V.106. P.359-365.

112. Kodirov S. A., Goyal R. K., Hay R., Giles W. R., Akbarali H. I. HERG-like K+ channels с ontribute t о t he r esting p otential о f s mooth m uscle 11В iophys J 2 000. V .78. P.2134.

113. Kodirov S. A., Brunner M., Buckett P., Koren G. In vivo rescue of an LQT phenotypeby infection of the heart of transgenic mice with adenoviral vectors carrying Kvl.5 cDNA II Circulation 2001. V.l04. P. 120.

114. Kodirov S. A., Brunner M., Koren G. 4-aminopyridine-sensitive current downregulation and its rescue by an in vivo Kvl.5 adenoviral infection // Biophys J2002. V.82. P. 1187.

115. Kodirov S. A., Brunner M., Busconi L., Koren G. Long-term restitution of 4-aminopyridine-sensitive currents in KvlDN ventricular myocytes using adeno-associated virus-mediated delivery of Kvl.5 // FEBS Lett 2003. V.550. P.74-78.

116. Kodirov S. A., Brunner M., Nerbonne J., Buckett P., Mitchell G., Koren G. Attenuation of 7k,s1ow1 and 7k,s1ow2 in Kvl/Kv2DN mice prolongs the APD and QT intervalsbut does not suppress spontaneous or inducible arrhythmias // Am J Physiol Heart Circ

117. Physiol 2004a. V.286. P.H368-374.

118. Kodirov S. A., Zhuravlev V. L., Pavlenko V. K., Safonova T. A., Brachmann J. K+ channels in cardiomyocytes of the pulmonate snail Helix II J. Membr. Biol. 2004b. V.l 97. P.145-154.

119. Korchev Y. E., Negulyaev Y. A., Edwards C. R., Vodyanoy I., Lab M. J. Functional localization of single active ion channels on the surface of a living cell // Nat Cell Biol 2000. V.2. P.616-619.

120. Kostyuk P. G., Krishtal O. A., Pidoplichko V. I. Potential-dependent membrane current during the active transport of ions in snail neurones // J Physiol 1972. V.226. P.373-392.

121. Krapivinsky G., Gordon E. A., Wickman K., Velimirovic В., Krapivinsky L., Clapham D. E. The G-protein-gated atrial K+ channel 1Кдсь is a heteromultimer of two inwardly rectifying K+-channel proteins II Nature 1995. V.374. P.135-141.

122. Kreusch A., Pfaffinger P. J., Stevens C. F., Choe S. Crystal structure of the tetramerization domain of the Shaker potassium channel // Nature 1998. V.392. P.945-948.

123. Kurokawa J., MotoikeH. K., Kass R. S. TEA+-sensitive KCNQ1 constructs reveal pore-independent access to KCNE1 in assembled /ks channels // J Gen Physiol 2001. V.l 17. P.43-52.

124. Kuryshev Y. A., Gudz Т. I., Brown A. M., Wible B. A. KChAP as a chaperone for specific K+ channels 11 Am. J.Physiol Cell Physiol 2000. V.278. P.C931-C941.

125. Sci. Pergamon Press, Budapest.

126. Kuwasawa K., Yazawa, Т., Kurokawa M.,. Inhibitory neural control of the myocardium in opisthobranch molluscs // Experientia 1987. V.43. P.986-990.

127. Leake L. D., Evans T. G., Walker R. J. The role of catecholamines and 5-HT on the heart of Patella vulgata II Сотр. Gen. Pharmacol. 1971. V.2. P.151-158.

128. Leonoudakis D., Mailliard W., Wingerd K., Clegg D., Vandenberg C. Inward rectifier potassium channel Kir2.2 is associated with synapse-associated protein SAP97 // J Cell Sci 2001. V. 114. P.987-998.

129. Liebeswar G., Goldman J. E., Koester J., Mayeri E. Neural control of circulation in Aplysia. III. Neurotransmitters // JNeurophysiol 1975. V.38. P.767-779.

130. Lien С. C., Martina M., Schultz J. H., Ehmke H., Jonas P. Gating, modulation and subunit composition of voltage-gated K+ channels in dendritic inhibitory interneurones of rat hippocampus IIJ Physiol 2002. V.538. P.405-419.

131. Lipp P., Huser J., Pott L., Niggli E. Spatially non-uniform Ca signals induced by the reduction of transverse tubules in citrate-loaded guinea-pig ventricular myocytes in culture IIJ Physiol 1996. V.497 (Pt 3). P.589-597.

132. Liu Y., Holmgren M., Jurman M. E., Yellen G. Gated access to the pore of a voltage-dependent K+ channel // Neuron 1997. V. 19. P. 175-184.

133. Lloyd P. E. Biochemical and pharmacological analyses of endogenous cardioactive peptides in the snail, Helix aspersa II J. Сотр. Physiol. 1980. V.138. P.265-270.

134. Lomax A. E., Rose R. A., Giles W. R. Electrophysiological evidence for a gradient of G protein-gated K+ current in adult mouse atria // Br J Pharmacol 2003. V.140. P.576-584.

135. Lopatin A. N., Makhina E. N., Nichols C. G. Potassium channel block by cytoplasmic polyamines as the mechanism of intrinsic rectification // Nature 1994. V.372. P.366-369.

136. Lopez-Barneo J., Hoshi Т., Heinemann S. H., Aldrich R. W. Effects of external cations and mutations in the pore region on C-type inactivation of Shaker potassium channels // Receptors And Channels 1993. V.l. P.61-71.

137. Lu Y., Mahaut-Smith M. P., Varghese A., Huang C. L., Kemp P. R., Vandenberg J. I.

138. Effects of premature stimulation on HERG K+ channels IIJ Physiol 2001. V.537. P.843-851.

139. Ma M., Koester J. The role of K+ currents in frequency-dependent spike broadening in Aplysia R20 neurons: a dynamic-clamp analysis // JNeurosci 1996. V.16. P.4089-4101.

140. Mackay A. R., Gelperin A. Pharmacology and reflex responsiveness of the heart of the giant garden slug, Umax maximus II Сотр. Biochem. Physiol 1972. V.43. P.877-896.

141. Mackinnon R., Heginbotham L., Abramson T. Mapping the receptor site for charybdotoxin, a pore-blocking potassium channel inhibitor // Neuron 1990. V.5. P.767-771.

142. Manganas L. N., Wang Q., Scannevin R. H., Antonucci D. E., Rhodes K. J., Trimmer J. S. Identification of a trafficking determinant localized to the Kvl potassium channel pore // Proc Natl Acad Sci USA 2001. V.98. P.14055-14059.

143. Mannuzzu L. M., Moronne M. M., Isacoff E. Y. Direct physical measure of conformational rearrangement underlying potassium channel gating // Science 1996. V.271. P.213-216.

144. Martina M., Schultz J. H., Ehmke H., Monyer H., Jonas P. Functional and molecular differences between voltage-gated K+ channels of fast-spiking interneurons and pyramidal neurons of rat hippocampus IIJ Neurosci 1998. V.18. P.8111-8125.

145. Marx S. O., Kurokawa J., Reiken S., Motoike H., D'armiento J., Marks A. R., Kass R. S. Requirement of a macromolecular signaling complex for beta adrenergic receptor modulation of the KCNQ1-KCNE1 potassium channel // Science 2002. V.295. P.496-499.

146. Matsubayashi T., M atsuura H., E hara T. О n t he m echanism о f t he e nhancement о f delayed rectifier K+ current bye xtracellular A TP i n g uinea-pig v entricular m yocytes // Pflugers Arch. 1999. V.437. P.635-642.

147. Matsuda H., Saigusa A., Irisawa H. Ohmic conductance through the inwardly rectifying K+ channel and blocking by internal Mg2+ // Nature 1987. V.325. P. 156-159.

148. Matsuura H., Tsuruhara Y., Sakaguchi M., Ehara T. Enhancement of delayed rectifier K+ current by P2-purinoceptor stimulation in guinea-pig atrial cells // J.Physiol (bond) 1996. V.490. P.647-658.

149. Mckay M. С., Worley J. F., 3rd. Linoleic acid both enhances activation and blocks Kvl.5 and Kv2.1 channels by two separate mechanisms // Am J Physiol Cell Physiol 2001. V.281. P.C1277-1284.

150. Meyhofer E., Morse M. P., Robinson W. E. Podocytes in bivalve molluscs: Morphological evidence for ultrafiltration // J. Сотр. Physiol 1985. V.156. P.151-161.

151. Mitcheson J. S., Hancox J. C., Levi A. J. Action potentials, ion channel currents and transverse tubule density in adult rabbit ventricular myocytes maintained for 6 days in cell culture // Pflugers Arch 1996. V.431. P.814-827.

152. Motoike H. K., Liu H., Glaaser I. W., Yang A. S., Tateyama M., Kass R. S. The Na+ channel inactivation gate is a molecular complex: a novel role of the COOH-terminal domain IIJ Gen Physiol 2004. V.123. P.155-165.

153. Muennich E. A., Fyffe R. E. Focal aggregation of voltage-gated, Kv2.1 subunit-containing, potassium channels at synaptic sites in rat spinal motoneurones // J Physiol 2004. V.554. P.673-685.

154. Murakoshi H., Trimmer J. S. Identification of the Kv2.1 K+ channel as a major component of the delayed rectifier K+ current in rat hippocampal neurons // J Neurosci 1999. V.19. P.1728-1735.

155. Murrell-Lagnado R. D., Aldrich R. W. Interactions of amino terminal domains of Shaker K+ channels with a pore blocking site studied with synthetic peptides // J Gen Physiol 1993. V.102. P.949-975.

156. Nadal M. S., Amarillo Y., Vega-Saenz De Miera E., Rudy B. Evidence for the presence of a novel Kv4-mediated A-type K+ channel-modifying factor // J Physiol 2001. V.537. P.801-809.

157. Nakahira K., Shi G., Rhodes K. J., Trimmer J. S. Selective interaction of voltage-gated K+ channel beta-submits with alpha-subunits IIJ Biol Chem 1996. V.271. P.7084-7089.

158. Nattel S. New ideas about atrial fibrillation 50 years on // Nature 2002. V.415. P.219-226.

159. Negulyaev Y. A., Khaitlina S. Y., Hinssen H., Shumilina E. V., Vedernikova E. A. Sodium channel activity in leukemia cells is directly controlled by actin polymerization // J Biol Chem 2000. V.275. P.40933-40937.

160. Neher E. Two fast transient current components during voltage clamp on snail neurons // J Gen Physiol 1971. V.58. P.36-53.

161. Neher E., Lux H. D. Properties of somatic membrane patches of snail neurons under voltage clamp // Pflugers Arch. 1971. V.322. P.35-38.ж 181. Nicaise G., Amsellem J. (1983). Cytology of muscle and neuromuscular junction. In

162. The Mollusca, vol. 4. ed. Willbur, К. M. & Saleuddin, A. S. M., pp. 1-33. Academic Press, New York.

163. Nisbet R. N. Plummer J. M. (1968). The fine structure of cardiac and other molluscan muscle. In Symp. Zool. Soc. bond., pp. 193-311.

164. Nishida M., Mackinnon R. Structural basis of inward rectification: cytoplasmic pore of the G protein-gated inward rectifier GIRK1 at 1.8 A resolution // Cell 2002. V.lll. P.957-965.

165. Noma A. ATP-regulated K+ channels in cardiac muscle // Nature 1983. V.305. P.147-148.

166. Nomura H. The effect of stretching on the intracellular action potential from the cardiac muscle fibre of the marine mollusc, Dolabella auricularia II Sci. Rep. Tokio Kyoiku Daigaku 1963. V.ll. P.153-165.

167. Nuss H. В., Marban E., Johns D. C. Overexpression of a human potassium channel suppresses cardiac hyperexcitability in rabbit ventricular myocytes // J.Clin.Invest 1999. V.103. P.889-896.

168. Ogielska E. M., Zagotta W. N., Hoshi Т., Heinemann S. H., Haab J., Aldrich R. W. Cooperative subunit interactions in C-type inactivation of K+ channels // Biophys J 1995. V.69. P.2449-2457.

169. Ohya S., Tanaka M., Oku Т., Asai Y., Watanabe M., Giles W. R., Imaizumi Y. Molecular cloning and tissue distribution of an alternatively spliced variant of an A-type K+ channel alpha-subunit, Kv4.3 in the rat // FEBS Lett 1997. V.420. P.47-53.

170. Orlic D., Kajstura J., Chimenti S., Jakoniuk I., Anderson S. M., Li В., Pickel J., Mckay R., Nadal-Ginard В., Bodine D. M., Leri A., Anversa P. Bone marrow cells regenerate infarcted myocardium // Nature 2001a. V.410. P.701-705.

171. Ottschytsch N., Raes A., Van Hoorick D., Snyders D. J. Obligatory heterotetramerization of three previously uncharacterized Kv channel alpha-subunits identified in the human genome // Proc Natl Acad Sci USA 2002. V.99. P.7986-7991.

172. Patel A. J., Lazdunski M., Honore E. Kv2.1/Kv9.3, a novel ATP-dependent delayed-rectifier K+ channel in oxygen-sensitive pulmonary artery myocytes // Embo Journal 1997. V.16. P.6615-6625.

173. Peterson B. Z., Demaria C. D., Adelman J. P., Yue D. T. Calmodulin is the Ca2+ sensor for Ca2+ -dependent inactivation of L- type calcium channels // Neuron 1999. V.22. P.549-558.

174. Pongs O. Voltage-gated potassium channels: from hyperexcitability to excitement // FEBS Lett 1999. V.452. P.31-35.

175. Price D. A., Greenberg M. J. Structure of a molluscan cardioexcitatory neuropeptide // Science 1977a. V.197. P.670-671.

176. Price D. A., Greenberg M. J. Purification and characterization of a cardioexcitatory neuropeptide from the central ganglia of a bivalve mollusc // Prep Biochem 1977b. V.7. P.261-281.

177. Price D. A. Evolution of a molluscan cardioregulatory neuropeptide // Amer. Zool. 1986. V.26. P.1007-1015.

178. Price D. A., Cobb C. G., Doble К. E., Kline J. K., Greenberg M. J. Evidence for a novel FMRFamide-related heptapeptide in the pulmonate snail Siphonaria pectinata И Peptides 1987. V.8. P.533-538.

179. Price D. A., Lesser W., Lee T. D., Doble К. E., Greenberg M. J. Seven FMRFamide-related and two SCP-related cardioactive peptides from Helix IIJ Exp Biol 1990. V.154. P.421-437.

180. Puglisi J. L., Bers D. M. LabHEART: an interactive computer model of rabbit ventricular myocyte ion channels and Ca2+ transport // Am J Physiol Cell Physiol 2001. V.281. P.C2049-2060.

181. Rajamani S., Anderson C. L., Anson B. D., January С. T. Pharmacological rescue of human K+ channel long-QT2 mutations: human ether-a-go-go-related gene rescue without block // Circulation 2002. V.105. P.2830-2835.

182. Rettig J., Heinemann S. H., Wunder F., Lorra C., Parcej D. N., Dolly J. O., Pongs O. Inactivation properties of voltage-gated K+ channels altered by presence of beta-subunit // Nature 1994. V.369. P.289-294.

183. Reuter H., Han Т., Motter C., Philipson K. D., Goldhaber J. I. Mice overexpressing the cardiac sodium-calcium exchanger: defects in excitation-contraction coupling // J Physiol 2004. V.554. P.779-789.

184. Ridley J. MM ilnes J. Т., Z hang Y. HW itchel H. J., H ancox J. С. Inhibition о f HERG K+ current and prolongation of the guinea-pig ventricular action potential by 4aminopyridine И J Physiol (bond) 2003. V.549. P.667-672.

185. Ripplinger J. Contribution a l'etude de la physiologie due coeur et son innervation extrinseque chez l'escargot (Helixpomatia) II Zool. Physiol. 1957. V.8. P.3-179.

186. Roberds S. L., Tamkun M. M. Cloning and tissue-specific expression of five voltage-gated potassium channel cDNAs expressed in rat heart // Proc Natl Acad Sci USA 1991. V.88. P. 1798-1802.

187. Roden D. M., Balser J. R., George Jr. A. L., Anderson M. E. CARDIAC ION CHANNELS HAnnu. Rev. Physiol. 2002. V.64. P.431-475.

188. Roeper J., Sewing S.,Zhang Y., Sommer Т., Wanner S. G., Pongs O.NIP domain prevents N-type inactivation in voltage-gated potassium channels // Nature 1998. V.391. P.390-393.

189. Ruppersberg J. P., Frank R., Pongs O., Stocker M. Cloned neuronal IKA channels reopen during recovery from inactivation II Nature 1991. V.353. P.657-660.

190. S.-Rozsa K. S., Nagy I. Z. Physiological and histochemical evidence for neuroendocrine regulation of heart activity in the snail Lymnaea stagnalis L // Comp Biochem.Physiol 1967. V.23. P.373-382.

191. Sakmann В., Noma A., Trautwein W. Acetylcholine activation of single muscarinic K+ channels in isolated pacemaker cells of the mammalian heart // Nature 1983. V.303. P.250-253.

192. Salinas M., De Weille J., Guillemare E., Lazdunski M., Hugnot J. P. Modes of regulation of shab K+ channel activity by the Kv8.1 subunit IIJ Biol Chem 1997a. V.272. P.8774-8780.

193. Salinas M., D uprat F., Heurteaux С., H ugnot J. PLazdunski M. N ew m odulatory alpha subunits for mammalian Shab K+ channels IIJ Biol Chem 1997b. V.272. P.24371-24379.

194. Sanger J. W. Cardiac fine structure in selected arthropods and molluscs // Am Zool 1979. V.19. P.9-27.

195. Sanguinetti M. C., Jurkiewicz N. K. Two components of cardiac delayed rectifier K+ current. Differential sensitivity to block by class III antiarrhythmic agents // J Gen Physiol 1990. V.96. P.195-215.

196. Sanguinetti M. C., Jiang C., Curran M. E., Keating M. T. A mechanistic link between an inherited and an acquired cardiac arrhythmia: HERG encodes the /кг potassium channel // Cell 1995. V.81. P.299-307.

197. Schwarz J. R., Bauer С. K. Ionic mechanisms underlying TRH-induced prolactin secretion in rat lactotrophs // Ross.Fiziol.Zh.Im I.M.Sechenova 1999. V.85. P. 195-204.

198. Serodio P., Kentros C., Rudy B. Identification of molecular components of A-type channels activating at subthreshold potentials // JNeurophysiol 1994. V.72. P. 1516-1529.

199. Serodio P., Vega-Saenz De Miera E., Rudy B. Cloning of a novel component of A-type K+ channels operating at subthreshold potentials with unique expression in heart and brain IIJ Neurophysiol 1996. V.75. P.2174-2179.

200. Sewing S., Roeper J., Pongs 0. Kv beta 1 subunit binding specific for shaker-relatedpotassium channel alpha submits // Neuron 1996. V. 16. P.455-463.

201. Shahidullah M., Covarrubias M. The link between ion permeation and inactivation gating of Kv4 potassium channels // Biophys J 2003. V.84. P.928-941.

202. Shi G., Kleinklaus A. K., Marrion N. V., Trimmer J. S. Properties of Kv2.1 K+ channels expressed in transfected mammalian cells // Journal Of Biological Chemistry 1994. V.269. P.23204-23211.

203. Shi G., Nakahira K., Hammond S., Rhodes K. J., Schechter L. E., Trimmer J. S. Beta subunits promote K+ channel surface expression through effects early in biosynthesis // Neuron 1996. V.16. P.843-852.

204. Shimizu Y., Kubo Т., Furukawa Y. Cumulative inactivation and the pore domain in the Kvl channels // Pflugers Arch 2002. V.443. P.720-730.

205. Smith P. J. S. Cardiac output in the Mollusca: Scope and regulation // Experientia1987. V.43. P.956-965.

206. Smith P. L., Baukrowitz Т., Yellen G. The inward rectification mechanism of the HERG cardiac potassium channel // Nature 1996. V.379. P.833-836.

207. Snyders D. J., Chaudhary A. High affinity open channel block by dofetilide of HERG expressed in a human cell line // Mol.Pharmacol. 1996. V.49. P.949-955.

208. Soejima M., Noma A. Mode of regulation of the ACh-sensitive K+-channel by the muscarinic receptor in rabbit atrial cells // Pflugers Arch 1984. V.400. P.424-431.

209. Sotkis A. V., Kostyuk P. G., Lukyanetz E. A. Diversity of single potassium channels in isolated snail neurons // Neuroreport 1998. V.9. P.1413-1417.

210. Spector P. S., Curran M. E., Zou A., Keating M. Т., Sanguinetti M. C. Fast inactivation causes rectification of the /кг channel // J.Gen.Physiol 1996. V.l07. P.611• 619.

211. Splawski I., Shen J., Timothy K. W., Lehmann M. H., Priori S., Robinson J. L., Moss

212. A. J., Schwartz P. J., Towbin J. A., Vincent G. M., Keating M. T. Spectrum of mutations in long-QT syndrome genes. KVLQT1, HERG, SCN5A, KCNE1, and KCNE2 // Circulation 2000. V.102. P.l 178-1185.

213. Strang C., Cushman S. J., Derubeis D., Peterson D., Pfaffinger P. J. A central role for the T1 domain in voltage-gated potassium channel formation and function IIJ Biol Chem 2001. V.276. P.28493-28502.

214. Strang C., Kunjilwar K., Derubeis D., Peterson D., Pfaffinger P. J. The role of Zn2+ in Shal voltage-gated potassium channel formation// J Вiol Chem 2003. V.278. P.31361-31371.

215. Swartz K. J., Mackinnon R. An inhibitor of the Kv2.1 potassium channel isolated from m the venom of a Chilean tarantula // Neuron 1995. V. 15. P.941 -949.

216. Swartz K. J., Mackinnon R. Hanatoxin modifies the gating of a voltage-dependent K+ channel through multiple binding sites // Neuron 1997. V. 18. P.665-673.

217. Tateyama M., Liu H., Yang A. S., Cormier J. W., Kass R. S. Structural effects of an LQT-3 mutation on heart Na+ channel gating // Biophys J 2004. V.86. P. 1843-1851.

218. Tempel B. L., Jan Y. N., Jan L. Y. Cloning of a probable potassium channel gene from mouse brain II Nature 1988. V.332. P.837-839.

219. Thompson S. H. T hree p harmacologically d istinct p otassium с hannels i n m olluscan neurones // J Physiol 1977. V.265. P.465-488.

220. Thorneloe K. S., Chen Т. Т., Kerr P. M., Grier E. F., Horowitz В., Cole W. C., Walsh M. P. Molecular composition of 4-aminopyridine-sensitive voltage-gated K+ channels of vascular smooth muscle // Circ Res 2001. V.89. P.1030-1037.

221. Trautwein W., Dudel J. Zum mechanismus der membranwirkung des acetylcholin an der herzmuskelfaser И Pflugers Arch 1958. V.266 (3):. P.324-334.

222. Trimmer J. S. Immunological identification and characterization of a delayed rectifier K+ channel polypeptide in rat brain // Proc Natl Acad Sci U S A 1991. V.88. P. 1076410768.

223. Trimmer J. S. Regulation of ion channel expression by cytoplasmic subunits // Curr Opin Neurobiol 1998. V.8. P.370-374.

224. Trudeau M. C., Warmke J. W., Ganetzky В., Robertson G. A. HERG, a human inward rectifier in the voltage-gated potassium channel family // Science 1995. V.269. P.92-95.

225. Vandongen A. M., Freeh G. C., Drewe J. A., Joho R. H., Brown A. M. Alteration and restoration of K+ channel function by deletions at the N- and C-termini // Neuron 1990.• V.5. P.433-443.

226. Vosswinkel R. Das Blutgefassystem von Helixpomatia L. (Gastropoda, Pulmonata). I. Makroskopische Untersuchung des arteriellen Systems // Zool Jb. Anat 1976. V.96. P.529-554.

227. Vosswinkel R. Das Blutgefassystem von Helix pomatia L. (Gastropoda, Pulmonata). II. Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen der verschiedenen Anteile des Systems II Zool Л. Anat 1982. V.108. P.341-374.

228. Wang S., Morales M. J., Qu Y.-J., Bett G. C. L., Strauss H. C., Rasmusson R. L. Kvl.4 channel block by quinidine: evidence for a drug-induced allosteric effect // J Physiol (Lond) 2003. V.546. P.387-401.

229. Wang Z., Zhang X., Fedida D. Regulation of transient Na+ conductance by intra- and extracellular K+ in the human delayed rectifier K+ channel Kvl.5IIJ Physiol 2000. V.523. P.575-591.

230. Warmke J. W., Ganetzky B. A family of potassium channel genes related to eag in Drosophila and mammals // Proc Natl Acad Sci USA 1994. V.91. P.343 8-3442.

231. Welch W. J., Brown C. R. Influence of molecular and chemical chaperones on protein folding // Cell Stress Chaperones 1996. V.l. P.109-115.

232. Wilkens L. A., Greenberg M. J. Effects of acetylcholine and 5-hydroxytryptamine and their ionic mechanisms of action on the electrical and mechanical activity of molluscan heart smooth muscle // Сотр. Biochem. Physiol 1973. V.45. P.637-651.

233. Wolfe J. Т., Wang H., Perez-Reyes E., Barrett P. Q. Stimulation of recombinant Cav3.2, T-type, Ca2+ channel currents by CaMKIIgammaC // J Physiol (Lond) 2002. V.538. P.343-355.

234. Wollnik В., Schroeder В. C., Kubisch C., Esperer H. D., Wieacker P., Jentsch T. J. Pathophysiological mechanisms of dominant and recessive KVLQT 1 K+ channel mutations found in inherited cardiac arrhythmias // Hum Mol Genet 1997. V.6. P. 19431949.

235. Yellen G., Jurman M. E., Abramson Т., Mackinnon R. Mutations affecting internal TEA blockade identify the probable pore- forming region of a K+ channel // Science 1991. V.251. P.939-942.

236. Yeoman M. S., Benjamin P. R. Two types of voltage-gated K+ currents in dissociated heart ventricular muscle cells of the snail Lymnaea stagnalis 11 J Neurophysiol 1999. V.82. P.2415-2427.

237. Yeoman M. S., Brezden B. L., Benjamin P. R. LVA and HVA Ca2+ currents in ventricular muscle cells of the Lymnaea heart H J Neurophysiol 1999. V.82. P.2428-2440.

238. Zagotta W. N., Hoshi Т., Aldrich R. W. Restoration of inactivation in mutants of Shaker potassium channels by a peptide derived from ShB I I Science 1990. V.250. P.568-571.

239. Zhou J., Kodirov S., Murata M., Buckett P. D., Nerbonne J. M., Koren G. Regional upregulation of Kv2.1-encoded current, /k,Siow2, in KvlDN mice is abolished by crossbreeding with Kv2DN mice // Am J Physiol Heart Circ Physiol 2003. V.284. P.H491-500.

240. Zhou W., Cayabyab F. S., Pennefather P. S., Schlichter L. C., Decoursey Т. E. HERG-like K± channels in microglia // J. Gen.Physiol 1998a. V. 111. P.781 -794.

241. Zhou Z., Gong Q., Epstein M. L., January С. T. HERG channel dysfunction in human long QT syndrome. Intracellular transport and functional defects // J.Biol.Chem. 1998b. V.273. P.21061-21066.

242. Zhou Z., Gong Q., January С. T. Correction of defective protein trafficking of a mutant HERG potassium channel in human long QT syndrome. Pharmacological and temperature effects // J.Biol. Chem. 1999. V.274. P.31123-31126.

243. Zhuravlev V., Bugaj V., Kodirov S., Safonova Т., Staruschenko A. Giant multimodal heart motoneurons of Achatina fulica: a new cardioregulatory input in pulmonates // Comp Biochem Physiol Part A 2001. V.130. P.183-196.

244. Zhuravlev V. L., Iniushin M. U., Safonova T. A. (1988). Synaptic potentials in the hearts of molluscs. In Neurobiology of Invertebrates, vol. 36, pp. 733-737. Symposia Biologica Hungarica.

245. Zimmer Т., Biskup C., Bollensdorff C., Benndorf K. The betal subunit but not the beta2 subunit colocalizes with the human heart Na+ channel (hHl) already within the endoplasmic reticulum // JMembr Biol 2002. V.186. P. 13-21.

246. Zuhlke R. D., Pitt G. S., Deisseroth K., Tsien R. W., Reuter H. Calmodulin supports both inactivation and facilitation of L-type calcium channels // Nature 1999. V.399. P.159-162.

Информация о работе

Кодиров, Содикджон Абдурахимович
кандидата биологических наук
Санкт-Петербург, 2004
ВАК 03.00.02

Диссертация

Сравнительное исследование калиевых каналов в кардиомиоцитах млекопитающих и моллюсков - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы