Single-Channel Ion Currents in the Nuclear Envelope of Rat Cardiomyocytes

Abstract

З використанням методу patch-clamp у конфігурації nucleus attached встановлено, що ядерна мемб-рана кардіоміоцитів щура містить різні типи іонних каналів з провідністю у діапазоні від 10 до 400 пСм. Зокрема, зареєстровано інозитол-1,4,5-трифосфатні ВСТУПЯдерна оболонка є напівпроникним бар'єром між цитоплазмою та нуклеоплазмою. Тран-спорт крізь ядерну мембрану забезпечуєть-ся наявністю у ній численних ядерних пор та іонних каналів з різними біофізичними властивостями. Незважаючи на велику різно-манітність іонних каналів у ядерній мембрані [1][2][3][4][5][6][7] та численні дослідження, присвячені внутрішньоклітинним сигнальним механіз-мам, зокрема Са 2+ -сигналізації, фізіологічна роль катіон-селективних іонних каналів у ядерній мембрані залишається остаточно нез'ясованою. Ключова роль іонів кальцію у скороченні кардіоміоцитів є загальновизна-ною. Значно менш дослідженим залишається питання механізмів участі Ca 2+ у регуляції транскрипції генів, адже відомо, що кальцієві сигнали поширюються не лише в цитозолі, але й у ядрі [8][9][10]. Іони кальцію можуть пасивно дифундувати із цитоплазми у ядро через ядерні пори [11]. Крім пор у ядерній мембрані наявні специфічні системи тран-спортування Са 2+ -інозитол-1,4,5-трифос-фатні [1,12] і ріанодинові рецептори [13,14]. Таким чином іонні канали ядерної мембрани є невід'ємною частиною системи Са 2+ -сигна-лізації, а відтак відіграють важливу роль у функціонуванні серцевого м'яза і можуть стати мішенню нових типів медичних препаратів для лікування захворювань серця. Також слід зазначити важливість досліджень іонних ка-налів ядерної мембрани на різних об'єктах, адже відомо, що їх експресія та, відповідно, характер поширення Са 2+ -сигналів можуть відрізнятися залежно від типу клітин. Раніше ми запропонували спосіб ізолювання ядер, придатних для дослідження методом patchclamp та описали високопровідні катіонні ка-нали (LCC-channels), інозитол-1,4,5-трифос-фатні рецептори та інші іонні канали ядерної мембрани нейронів центральної нервової системи [1].Метою цієї роботи було ідентифікувати іонні канали ядерної мембрани кардіоміо-цитів. МЕТОДИКАДослідження виконано на щурах лінії Вістар віком 2-3 тиж. Після анестезії і декапітації швидко ізолювали міокард, поміщали його в попередньо окисгенований розчин Креб-

The Functioning of Large Conductance Cationic Channels in the Nuclear Membrane of Cardiomyocytes and Cerebellar Purkinje Neurons Under the Influence of Nicotinic Cholinoreceptor Modulators

“…Згідно з даними електрофізіологічних досліджень, отриманими в нашій лабораторії, у ядерних мембранах найбільш поширеним типом спонтанно активних каналів є катіонні канали великої провідності (LCC-канали). Показано, що їх провідність становить 198 ± 27 і 209 ± 13 пСм у ядерних мембранах нейронів Пуркіньє мозочка та кардіоміоцитів відповідно [3,5]. Ці канали мають відносно повільну кінетику та є потенціалзалежними, при позитивних значеннях потенціалу (+40 -+80 мВ) вони більшість часу перебувають у відкритому стані, тоді як при негативних значеннях (від -40 до -80 мВ) знижується їх активність.…”

“…Ці канали мають відносно повільну кінетику та є потенціалзалежними, при позитивних значеннях потенціалу (+40 -+80 мВ) вони більшість часу перебувають у відкритому стані, тоді як при негативних значеннях (від -40 до -80 мВ) знижується їх активність. Через LCC-канали добре проникає К + , вони є низькоселективними до Na + та непроникні для двовалентних катіонів Ca 2+ , Ba 2+ та аніонів Cl - [3,5].…”