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.