МЕХАНИЗМЫ САМООРГАНИЗАЦИИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ В ПЛАЗМОДИИ PHYSARUM POLYCEPHALUM . УЧАСТИЕ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ СА 2+ -СЕКВЕСТРИРУЮЩИХ ПУЛОВ В РЕГУЛЯЦИИ АВТОКОЛЕБАНИЙ

Бейлина С. И., Матвеева Н. Б., Кочегаров А. А., Клюева А. А., Теплов В. А.
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 142292 Пущино; *Пущинский государственный университет; **Биологический факультет МГУ, Москва
С целью идентификации внутриклеточных Са2+-секвестрирующих пулов и выяснения их роли в автоколебаниях сократительной активности плазмодия исследовано действие ряда ингибиторов и активаторов транспорта Са2+ на контрактильное поведение микроплазмодиев и перераспределение Са2+ между клетками и средой в микроплазмодиальной суспензии. Локальные колебания сократительной активности в микроплазмодиях, экспонированных физиологически неактивным красным светом, регистрировались оптическим методом; концентрация Са2+ в среде определялась с помощью Са2+-селективного электрода. Показано, что автоколебания сохраняются в течение достаточно длительного времени при удалении Са2+ из внешней среды, а также в присутствии таких блокаторов Са2+-каналов плазмалеммы как La3+, Mn2+, Ni2+, нифедерин и верапамил, вызывавших в использованных 10-4-10-3 М концентрациях повышение концентрации Са2+ в среде. При прекращении автоколебаний в ЭГТА-содержащих средах потеря внутриклеточного Са2+ составляла около 4мМ, что близко к объему внутриклеточных пулов, определенному нами ранее по обмену с 45Са2+. Активатор рианодин-чувствительного внутриклеточного Са2+-канала кофеин вызывал кратковременное возобновление автоколебаний в бескальциевой среде, а также временное увеличение частоты колебаний и скорости движения протоплазмы, либо 10-30 мин выход из автоколебательного режима в средах с 10-5-10-3 М Са2+. Блокатор канала рианодин полностью или частично устранял эффекты кофеина. Он также вызывал начальное увеличение либо уменьшение периода колебаний и иногда временный срыв автоколебаний. Различия в реакции на рианодин, предположительно, определяются позицией плазмодия в клеточном цикле, в ходе которого существенно меняется уровень инозитолтрифосфата и распределение Са2+ между пулами. Показано также изменение режимов автоколебаний в присутствии блокаторов ретикулярной Са2+-АТФазы, свидетельствующее о наличии в плазмодии чувствительного к этим блокаторам механизма аккумуляции Са2+. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований.