Проведен экспериментальный и теоретический анализ механизмов регуляции ключевых каналов плазматической мембраны кардиоцитов - Са²⁺-каналов L-типа. Экспериментально методом перфорированного пэтч-клямпа изучено влияние на кинетические характеристики интегральных Са²⁺ токов L-типа таких модуляторов тока, как дигидропиридинового агониста BAY K 8644 и агонистов b-адренорецепторов и М-холинорецепторов, регулирующих (де)фосфорилирование Са²⁺-каналов. Обнаружены новые неожиданные свойства в регуляции Са²⁺-каналов L-типа, к которым, в частности, относится дуальный эффект (активация или угнетение) цАМФ-зависимого фосфорилирования каналов на их активность в зависимости от поддерживаемого потенциала. Разработана кинетическая схема регуляции Са²⁺-каналов L-типа различными физико-химическими факторами. Рассмотрены как быстрые (до сотен миллисекунд) переключения каналов между различными открытыми, закрытыми и инактивированными состояниями, так и медленные (мультисекундные) переходы между стабильными дискретными состояниями с различной кинетикой быстрых переключений (различными модами). Кинетическая модель быстрых переключений канала в каждой из стабильных конформаций включает регуляцию скорости переключений мебранным потенциалом и внутриклеточными ионами Са²⁺. При этом учитываются литературные данные по внутримембранному движению активационного и инактивационного воротных зарядов Са²⁺-каналов L-типа, а также гетерогенное распределение Са²⁺ в цитоплазме. В основе регуляции медленных (мультисекундных) переходов Са²⁺-каналов L-типа лежит двухсайтовая схема фосфорилирования, в которой различные сайты фосфорилируются различными протеинкиназами и дефосфорилируются различными протеинфосфатазами. Предполагается, что три различные моды, обнаруженные ранее экспериментально, соответствуют трем конформациям канала с различной степенью фосфорилирования. В этом случае интегральный Са²⁺-ток L-типа представляется в виде суммы трех компонент с различной кинетикой и амплитудой, а его регуляция осуществляется путем перераспределения между этими компонентами за счет регуляции активности протеинкиназ и фосфатаз, участвующих в (де)фосфорилировании канала. Предлагаемая кинетическая схема регуляции быстрых и медленных переключений Са²⁺-каналов L-типа позволяет объяснить как полученные в работе, так и литературные экспериментальные данные. Кроме того, схема предусматривает возможность регуляции Са²⁺-каналов путем блокирования фосфорилирования одного из сайтов, как наблюдается, например, у хлорных каналов в раковых клетках. Гипотеза о возможной реализации такого способа регуляции Са²⁺-каналов L-типа, а именно, блокирование не цАМФ-зависимого сайта фосфорилирования, рассматривается авторами в отдельной работе при изучении механизмов кардинальных изменений Са²⁺-токов у зимоспящих животных в цикле спячка-бодрствование.