Введение к работе
.
Актуальность проблемы. Никотиновые холинорецепторы (нХР) -
мембранные белки из группы рецепторов, имеющих в своей структуре
-юнные каналы. В эту группу входят также нейрональные рецепторы
млекопитающих (рецепторы у-аминомасляной кислоты, глутамата,
~лицина, серотонина) и глутаматные рецепторы беспозвоночных (Karlin,
, 1995). Функция нХР - участие в синаптической передаче. При
длительном или частом ритмическом действии АХ проявляется
:пецифическое свойство нХР - снижение проводимости мембраны,
несмотря на присутствие медиатора, десенситизация (Katz, Thesleff,
1957). Кинетическая схема функционирования нХР, предложенная
этими авторами, хорошо описывала все известные факты.
Цесенситизация и выход из десенситизации в этой схеме соответствуют
эдной экспоненте. Но с 1980 г. начали появляться данные о более
сложном характере десенситизации нХР (Andreev, Vulfius, 1980, Feltz,
Irautmann, 1980). Десенситизация представляет собой
шнформационный переход молекулы рецептора в непроводящее :остояние с высоким сродством к агонистам (Barrantes, 1978, Heidemann, Changeux, 1980). На десенситизацию катионселективных нХР мышц оказывают влияние ионы Са2+ и Mg2+, температура, мембранный потенциал (Magazanik, Vyskocil, 1973, 1975), есть так же отдельные /казания на влияние структуры агониста. Нейрональные нХР млекопитающих и особенно анионселективные нХР нейронов эеспозвоночных исследованы значительно меньше. В основном исследованы катионселективные нХР мышц позвоночных и электрических органов рыб, в меньшей степени нХР нейронов (Karlin, 1980). В то же время изучение функционирования, в том числе и десенситизации, самых разных рецепторов очень важно для более глубокого понимания процессов синаптической передачи и зозможностей эффективно влиять на эти процессы.
Цель и основные задачи исследования: Цель работы - изучить десенситизацию и выход из десенситизации анионселективных нХР нейрона моллюска, зависимость этих процессов от внешних факторов и їнутриклеточньїх регуляторных систем.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
изучить кинетику десенситизации и восстановления активности нХР в зависимости от концентрации агониста, структуры вещества вызвавшего активацию нХР, температуры и мембранного потенциала;
определить, как влияют на ответ нейрона на АХ, десенситизацию и выход из десенситизации вещества, активирующие энергетический метаболизм клетки и синтез циклических нуклеотидов.
Научная новизна. В работе впервые получены следующие результаты:
- десенситизация анионселективных нХР нейрона моллюска - сумма
двух компонент. Только первая, быстрая компонента десенситизации
замедляется при понижении температуры Скорость десенситизации
увеличивается при повышении концентрации АХ и агонистов;
- выход нХР из десенситизации - также сумма двух компонент, причем
кинетика выхода не зависит от концентрации и структуры агониста,
вызвавшего десенситизацию. Только вторая компонента выхода из
десенситизации имеет высокую зависимость от температуры;
- в насыщающих концентрациях полных агонистов постоянные времени
обеих компонент десенситизации приближаются к минимальным
значениям. Только частичные агонисты вызывают дальнейшее падение
амплитуды ответа и ускорение спада ответа нейрона на агонист после
плато в области насыщающих концентраций;
- воздействия, вызывающие увеличение уровня цАМФ и/или
возможную активацию окислительного фосфорилирования уменьшают
ответ на АХ и замедляют выход из десенситизации нХР;
- данные по влиянию ПГЕг на нХР нейронов прудовика позволили
предположить участие простагландинов в регуляции функций
нейрональных рецепторов.
Практическое значение: В работе показана возможность регуляции чувствительности нейрона к АХ внешними факторами (температура, наличие в окружающей среде субстратов окислительного фосфорилирования, гормонов и медиаторов) и внутриклеточными ферментными системами (аденилатциклазной и окислительного фосфорилирования). Анионселективные нХР моллюсков-аналоги рецепторов у-аминомасля-ной кислоты и глицина в мозге млекопитающих (Karlin, Akabas, 1995).
Чувствительность нХР нейрона прудовика к внутриклеточным системам была использована для поиска эффективных биологически - активных производных простагландинов.
Апробация. Материалы докладывались на: совещании "Структура и функции холинорецепторов" Пущино-1979, Всесоюзной конференции "Физиология и биохимия медиаторных процессов" Москва-1980, Ш советско-шведском симпозиуме по физико-химической биологии Тбилиси-1981, I Всесоюзном биофизическом съезде Москва-1982, Всесоюзной конференции молодых ученых ВНИИФ Москва-1984, П Всесоюзном совещании "Прикладные и синтетические исследования простагландинов" Уфа-1984, V Всесоюзном симпозиуме "Циклические нуклеотиды и система регуляции ферментативных процессов" Рязань-1985, Ш Международной конференции "Колосовские чтения-97" Ст.-Петербург-1997.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методики, результатов работы и обсуждения, выводов и списка литературы. Содержание изложено на 137 стр. машинописного текста, включая 4 таблицы, 35 рисунков, список литературы содержит 309 источников. По материалам диссертации опубликовано 22 работы и получено 1 а. с.