ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ В ОПРЕДЕЛЕНИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИОННЫХ КАНАЛОВ

Красильников О. В.
Кафедра биофизики и радиобиологии, Федеральный университет, 50670-901 Ресифе, Бразилия
Какими должны быть идеальные молекулярные инструменты для исследования геометрии функционирующих ионных каналов? Они должны: 1) быть шарообразны, но без ионогенных групп и не взаимодействовать со стенками канала; 2) принадлежать протяженному гомологическому ряду одной физико-химической природы; 3) давать возможность оценки геометрических параметров ионных каналов из простого наблюдения за изменением их проводимости (функционирования) под действием таких тест-молекул. Наиболее подходящими для поставленной цели соединениями являются неэлектролиты, в том числе и такие, как полиэтиленгликоли. Их применение для определения геометрических параметров ионных каналов основано на способности неэлектролитов уменьшать как электропроводность растворов электролитов, так и проводимость каналов, если молекулы достаточно малы, чтобы входить в полость канала. Критерием инертности неэлектролита может служить близость долей (величин) уменьшений электропроводности растворов и проводимости каналов наименьшими из проходящих через канал неэлектролитов. При увеличении гидродинамических размеров используемых молекул тест-неэлектролитов наблюдается уменьшение (вплоть до почти полного отсутствия) их влияния на проводимость канала. Для оценки геометрии каналов используется зависимость проводимости канала от размеров молекул неэлектролита. Исследование может быть подразделено на несколько этапов: 1) подбор типа неэлектролита (используются наименьшие в гомологических рядах); 2) определение размера большего из входов в канал; 3) установление размеров каждого из входов; 4) оценка функциональной геометрии водной поры канала. На первых двух этапах тест-неэлектролит обычно находится в контакте с обоими входами в канал, тогда как на двух последних используется односторонняя аппликация неэлектролита, что дает возможность определять геометрические параметры ионных каналов и при их регистрации методом patch-clamp.