Пэтч-регистрация

В последнее время микроэлектродную технику стали использовать для изучения транспорта ионов через специализированные белковые каналы (именуемые также ионными каналами), содержащиеся в небольших участках плазматической мембраны. В этом случае необходим стеклянный микроэлектрод с несколько более толстым кончиком. Его не вводят в плазматическую мембрану, а плотно и мягко прижимают к ней (рис. 4-33). Это позволяет регистрировать электрические характеристики небольшого участка мембраны, прилегающего к кончику микроэлектрода, который прикасается к клетке или находится на небольшом расстоянии от нее (рис. 4-34). Данный метод известен как пэтч-регистрация (регистрация в данном участке). Его применение произвело настоящую революцию в исследовании ионных каналов. Это единственный метод клеточной биологии, который дает возможность изучать функцию одиночной белковой молекулы в реальном времени мы вернемся к рассмотрению данного вопроса в гл. 6. [c.197]

Рис. 4-33. Микропипетки, используемые для пэтч -регистрации. Показано, как клетка - палочка из глаза саламандры - удерживается присасывающей пипеткой а стеклянная пипетка с тонким кончиком прижата к клетке стекло плотно соприкасается с плазматической мембраной и

Таким образом, при невозможности получить прямые данные отдельные каналы можно изучать путем анализа флуктуаций тока-этот метод называют флуктуационным анализом (см. рис. 18-12). На основе предположения, что у каждого канала имеются только два возможных состояния проводимости-он либо полностью закрыт, либо полностью открыт-и переход из одного состояния в другое происходит мгновенно, с помощью флуктуационного анализа для проводимости одного откры-гого натриевого канала (в нерве лягушки) была получена величина около 10-И См. Это означает, что при разности электрохимических потенциалов в 100 мВ через открытый канал протекает ток силой 10 А, что соответствует прохождению примерно 6000 ионов N3 в I мс. Эти подсчеты и предположения, на которых они базируются, были подтверждены более прямым методом пэтч-клампа (регистрация токов в очень малых участках мембраны, см. ниже). [c.82]

А) Воротная функция одиночных Na-каналов. Нэтч-кламп регистрация токов одиночных Na-каналов в мышечном волокне мыши при ступенчатом сдвиге напряжения от —80 до —40 мВ. Регистрация в конфигурации клетка прикреплена в условиях деполяризации волокна ионами s. В верхней части рисунка изображены 10 последовательных записей токов при полосе пропускания фильтра 3 кГц. Верхняя запись тока отражает одновременное открывание двух каналов, остальные записи соответствуют открыванию лишь одного канала. Исследуемый мембранный фрагмент (пэтч) возможно содержит > 10 Na-каналов. Нижняя часть рисунка изображает токовую кривую, полученную в результате усреднения токов по ансамблю. [c.131]

Регистрация токов одиночных каналов методом пэтч-кламп (по В. Hille, 1992). Записи тока отражают открывание и закрывание одиночных каналов. [c.148]

Возможность более прямого электрофизиологического доказательства существования в клетках высших растений возбудимых ионных каналов появилась только в последнее время благодаря разработке метода пэтч-клямп. т.е. фиксации потенциала и регистрации тока на отдельном микроучастке клеточной мембраны 1—1,5 мкм . Этот метод дает возможность идентифицировать одиночные ион-специфичные каналы в клетках сколь угодно малых размеров любых растительных тканей 1421, 655]. Несомненно, такие исследования позволят детально изучить ионные токи в возбудимых мембранах (в плазмалемме и тонопласте отдельно) клеток проводящих тканей высших растений при генерации в них ПД. К сожалению, этот метод пока еще не получил должного развития в электрофизиологии высших растений. По-прежнему бйльшая часть исследований ионных каналов в режиме фиксации потенциала выполняется на гигантских клетках водорослей [145], хотя в перспективе "просматривается полная инвентаризация ионных каналов растительных клеток от одиночных до высших растений" [22]. [c.152]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология