Саморегуляція в іонних каналах біологічних мембран

Автор(и)

  • Г. А. Абгарян Єреванський державний університет Алека Манукяна 1, Єреван, Республіка Вірменія, 0014 Автор
  • Г. Є. Вайнреб Інститут фізики НАН України проспект Науки, 46, Київ, Україна, 03028 Автор
  • В. М. Харкянен Інститут фізики НАН України проспект Науки, 46, Київ, Україна, 03028 Автор

DOI:

https://doi.org/10.7124/bc.000475

Анотація

Розвинуто теоретичний підхід, шр дозволяє моделювати процеси потенціал- і концентраційної залежностей параметрів іонного каналу. Можливі два варіанти: дискретний і неперервний підходи. Перший простіший у застосуванні, описує ряд експериментально відомих ефектів і дозволяє у наглядній формі дати фізичне обгрунтування потенціалчутливості іонного каналу, не удаючись до поняття сенсора напруги – особливої структури, шр безпосередньо «відчуває» прикладену до мембрани напругу. Неперервний підхід є більш загальним і описує всі ефекти, шр описуються дискретним, але він складніший при моделюванні. Його застосування є необхідним при описанні ефектів, зумовлених деформацією самих конформаційних станів каналу аж до таких кардинальних явищ, як зміна їх кількості.

Посилання

Hille B. Ionic channels of excitable membranes. Washington: Sinauer Associates inc., 1992: 607.

Imoto K. Ion channels: molecular basis of ion selectivity. FEBS Lett. 1993;325(1-2):100-3.

Demchenko AP, Kositsky NN, Teslenko VI. The influence of dynamics of ionic channel protein on its selectivity function. Biophys Chem. 1990;35(1):25-35.

Warshel A, Aqvist J. Electrostatic energy and macromolecular function. Annu Rev Biophys Biophys Chem. 1991;20:267-98.

Partenskii MB, Jordan PC. Theoretical perspectives on ion-channel electrostatics: continuum and microscopic approaches. Q Rev Biophys. 1992;25(4):477-510.

Jordan PC. Interactions of ions with membrane proteins. Thermodynamics of membrane receptors and channels. Ed. M. B. Jackson-Boston: CRC press, 1993: 27-80.

Shuba YM, Teslenko VI, Savchenko AN, Pogorelaya NH. The effect of permeant ions on single calcium channel activation in mouse neuroblastoma cells: ion-channel interaction. J Physiol. 1991;443:25-44.

White PJ, Smahel M, Thiel G. Characterization of ion channels from Acetabularia plasma membrane in planar lipid bilayers. J Membr Biol. 1993;133(2):145-60.

Logothetis DE, Kammen BF, Lindpaintner K, Bisbas D, Nadal-Ginard B. Gating charge differences between two voltage-gated K+ channels are due to the specific charge content of their respective S4 regions. Neuron. 1993;10(6):1121-9.

Schagina LV, Grinfeldt AE, Lev AA. Concentration dependence of bidirectional flux ratio as a characteristic of transmembrane ion transporting mechanism. J Membrain Biol. 1983;73(3):203–16.

Magura IS, Zachar J, Prevarskaya NB. Interaction of sodium ions with potassium channels of mollusc neuronal somatic membrane. Gen Physiol Biophys. 1985;4(1):93-5.

Zilbert YuI, Burnashev NA, Papin AA, Khodorov BI. The interaction of potassium ions with the portal structures of ATP-sensitive potassium channels of myocardial cells. Biologicheskie Membrany. 1987; 4(7): 738-46.

Fahlke C, Ruppersberg JP. Saturation effects and rectifier properties of sodium channels in human skeletal muscle. Eur Biophys J. 1988;16(5):307-12.

Kononenko NI, Shcherbatko AD. [The effect of calcium ions on the deactivation of the calcium current in nerve cells of Helix pomatia]. Dokl Akad Nauk SSSR. 1989;305(4):993-7.

Tseeb VE, Geletyuk VI, Kozachenko VN, Ilyasov Fe. Relationship fast K + channel Activity and current magnitude through it. Biologicheskie Membrany. 1992; 9(5): 518-27.

Gardiner C. W. Handbook of Stochastic Methods for Physics, Chemistry and the Natural Sciences. 2d ed. Springer-Verlag, 1985. 442 p.

Chizmadzhev YuA, Aityan SKh. Selective ion transport through the biological membranes channels. Itogi Nauki I Tekhiniki. M.: VINITI (Ser Biofizika Membran Vol 2), 1982:6-81.

Eyring H, Urry DW. Thermodynamics and chemical kinetics. In: Theoretical and Mathematical Biology. Eds Waterman T. and Morowitz H. Blaisdell Publishing Co., 1965, 448 p.

Haken H. Synergetics. Russian edution M.: Mir, 1980.

Hodgkin AL, Huxley AF. A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve. J Physiol. 1952;117(4):500-44.

Chinarov VA, Gaididei YB, Kharkyanen VN, Sit'ko SP. Ion pores in biological membranes as self-organized bistable systems. Phys Rev A. 1992;46(8):5232-5241.

Weinreb GE. Effects of ion-conformational interaction in biomembrane channels. Phys Alive. 1994; 2: 26-34.

Kharkyanen VN, Panchouk AS, Weinreb GE. Self-organization effects induced by ion-conformational interaction in biomembrane channels. J Biol Phys. 1994;19(4):259–72.

Va?nreb GE, Kharkianen VN. [A new phenomenon induced by ion conformational interaction in biomembrane channels]. Biofizika. 1995;40(1):86-94.

Grishchenko AV, Berezetskaya NM, Weinreb GE, Kononenko NI, Sedova MB. Influence of the external concentration of potassium ions on functioning of voltage-dependent potassium channels in GH3 cells. Neurophysiology. 1995;27(2):85–9.

L?uger P, Stephan W, Frehland E. Fluctuations of barrier structure in ionic channels. Biochim Biophys Acta. 1980;602(1):167-80.

L?uger P. Conformational Transitions of Ionic Channels. Single-Channel Recording. Springer US; 1983;177–89.

Завантаження

Опубліковано

1997-03-20

Номер

Розділ

Структура та функції біополімерів