ОДИНОЧНЫЕ ПОРЫ, ИНДУЦИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ В ЛИПИДНОМ БИСЛОЕ
Меликов К. Ч., Самсонов А. В., Фролов В. А., Чизмаджев Ю. А.
Институт электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, 117071 Москва
В режиме фиксации потенциала
исследовались изменения проводимости мембран, индуцированные внешним
электрическим полем. Измерения на мембранах существенно разной
площади (с площадью ~10 мкм2 и ~100000 мкм2)
показывают, что амплитуда изменений проводимости не зависит от
площади мембраны. Это свидетельствует о том, что флуктуации тока
связаны с локальными дефектами, а не с изменением интегральной
проводимости мембраны. Под действием электрического поля регистрируются
ступеньки проводимости, сходные с наблюдаемыми в случае белковых
каналов. "Каналоподобные" ступеньки проводимости могут
быть связаны с формированием одиночных липидных пор. На регистрациях
наблюдаются как длительные (со средней длительностью ~500 мс)
ступеньки проводимости, так и короткие (со средней длительностью
~1 мс), как правило сгруппированные в пачки. Анализ распределения
времен жизни проводящих дефектов подтверждает существование двух
популяций дефектов, отличающихся средним временем жизни: короткоживущие
(t~1 мс) и долгоживущие (t~500 мс) поры. Размер дефектов
обеих популяций составляет ~1 нм. Исследована зависимость
размера дефектов от напряжения и показано, что с увеличением напряжения
размер дефектов уменьшается. Показано, что увеличение напряжения
приводит к увеличению времени жизни долгоживущих дефектов. Исследована
зависимость скорости формирования дефектов от напряжения. Показано,
что скорость "рождения" пор увеличивается с увеличением
напряжения. Наличие пачечных открываний пор, а также результаты
экспериментов с наложением на мембраны двух последовательных ступенек
напряжения заставляют предположить, что структурные дефекты могут
существовать в двух подсостояниях - проводящем (открытые
поры) и непроводящем состоянии ("предпоры"). Работа
была поддержана грантами РФФИ № 96-04-50779 и № 96-15-97972.