ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ВОРОТНЫХ МЕХАНИЗМОВ НМДА-КАНАЛА С ПОМОЩЬЮ БЫСТРЫХ БЛОКАТОРОВ
Кошелев С. Г., Соболевский А. И., Ходоров Б. И.
Институт общей патологии и патофизиологии РАМН, 125315 Москва
Блокаду НМДА-каналов изолированных
пирамидных нейронов гиппокампа крысы изучали методом пэтч-кламп
в конфигурации "целая клетка". Токи через НМДА-каналы
вызывали аппликацией 100 мкМ аспартата в
6eз-Mg2+
среде, содержащей
3 мкМ глицина. Анализ кинетики и агонист-зависимости блокады
НМДА-каналов тетраалкиламмониевыми соединениямии (ТАА), 9-аминоакридина
(9-АА) и Mg2+ проводили с использованием ряда кинетических
моделей. Были созданы критерии для оценки действия быстрых блокаторов
на процессы закрывания, десенситизации и диссоциации агониста.
Было обнаружено, что внутри НМДА-канала для молекул ТАА или
Mg2+ существует
только один участок, а для молекул 9-АА - два участка связывания.
Из примененных ТАА соединений наибольший по размерам - тетрапентиламмоний
(ТРеА), блокируя открытый канал, делает невозможным его закрывание
и диссоциацию связанного с каналом агониста. В отличие от этого,
тетрабутиламмоний (ТВА) препятствует указанным процессам, но не
запрещает их, а тетрапропиламмоний (ТРА), тетраэтиламмоний
(TEA) и
Mg2+
на воротные функции практически не влияют. Вместе с тем, ТРеА
и ТВА запрещают десенситизацию канала, ТРА незначительно препятствует
ей, a TEA
и Mg2+
на десенситизацию практически не влияют. Действие аминоакридина
на воротные механизмы сходно с действием ТРеА. Сопоставление свойств
блокаторов с их способностью модулировать воротные механизмы НМДА-каналов
позволило предположить, что: 1) размер молекулы блокатора играет
решающую роль в действии блокатора на воротный механизм канала;
2) как в покоящемся, так и в десенситизированном состояниях канальная
пора закрыта механически с помощью воротных структур (ворот),
расположенных во внешнем вестибюле канала вблизи поверхностного
участка связывания аминоакридина; 3) в НМДА-канале существуют
отдельные "десенситизационные ворота", которые располагаются
в канальной поре несколько глубже активационных ворот и формируются
другой субьединицей канала. Величина среднего диаметра поры НМДА-канала
в области акгивационных ворот, основанная на рассмотрении трехмерной
структуры молекул блокаторов, была приблизительно оценена как
11 ?. Работа поддержана РФФИ.