Многочисленные исследования фотодинамического воздействия на клетки и ткани живых организмов показали, что одной из его важных мишеней являются биологические мембраны. В частности, наряду с индукцией неспецифической ионной проводимости, связанной с фотосенсибилизированным перекисным окислением липидов, в ряде работ была обнаружена фотомодификация специфических ионных токов в мембранах нервных и мышечных клеток, в основе которой, по-видимому, лежит взаимодействие генерируемых фотосенсибилизаторами активных форм кислорода с белками натриевых, калиевых и кальциевых каналов.

Нами обнаружено, что проводимость бислойной липидной мембраны (БЛМ), индуцированная каналообразующим пептидом грамицидином А, подавляется под действием видимого света в присутствии эффективного фотосенсибилизатора, фталоцианина. Измерения, выполненные на уровне одиночных каналов, показали, что фотосенсибилизированное подавление проводимости обусловлено не падением проводимости одиночного канала грамицидина, а уменьшением числа открытых каналов в БЛМ. Зависимость эффекта сенсибилизированной фотоинактивации грамицидиновых каналов от присутствия кислорода в среде, а также данные по влиянию тушителей активных форм кислорода свидетельствуют о том, что этот эффект объясняется фотомодификацией грамицидина (по всей вероятности, его триптофановых остатков, расположенных у входа в канал) под действием активных форм кислорода.

Измерение кинетики фотоинаквации после одиночной вспышки света показало, что ее характерное время составляет ~1 с и на несколько порядков превышает время жизни активных форм кислорода в липидных мембранах. Изменения характерного времени фотоинактивации, вызванные варьированием температуры или растворителя в мембранформирующем растворе, хорошо коррелируют с изменениями времени жизни одиночных грамицидиновых каналов. На основании зависимости характерного времени фотоинактивации и ее относительной амплитуды от стационарной проводимости мембраны, индуцированной грамицидином, нами сделан вывод о том, что кинетика фотоинактивации отражает процесс установления равновесия между мономерами и димерами грамицидина в мембране после нарушения равновесия в результате модификации части молекул грамицидина активными формами кислорода, генерируемыми при возбуждении фотосенсибилизатора вспышкой света. Тщательное исследование кинетики фотосенсибилизированной инактивации грамицидиновых каналов в ответ на вспышку света позволило нам разработать удобный и надежный метод определения констант формирования и распада каналов грамицидина в мембране. С помощью этого метода удалось показать, что кинетика сенсибилизированной фотоинактивации грамицидина в мембране изменяется под действием дипольных модификаторов - агентов, модифицирующих дипольный скачок потенциала на границе мембрана - водный раствор.

Полученные результаты указывают на возможный механизм фотоинактивации природных каналов.