Введение
1. Структурно-функциональные характеристики КАТФ канального комплекса 17
1.1. Стехиометрия и тканевое распределение КАТФ каналов 17
1.2. Вопрос о неспецифической структуризации КАТФ канальных комплексов 19
1.3. Фармакологическая регуляция КАТФ каналов 21
1.4. Kir6.2 субъединица отвечает за АТФ-зависимое блокирование КАТФ каналов 22
1.5. SUR – каталитический модуль КАТФ канального комплекса 24
2. Биомедицинское значение КАТФ каналов 29
2.1. КАТФ каналы в панкреатических -клетках связывают метаболизм глюкозы с секрецией инсулина 29
2.2. КАТФ каналы в гипоталамусе регулируют глюкозо-чувствительные нейроны 30
2.3. Роль КАТФ каналов в других возбудимых тканях 32
2.4. Роль КАТФ каналов в поперечно-полосатых мышцах 35
2.4.1. КАТФ каналы в скелетных мышцах 35
2.4.2. КАТФ каналы в сердечных мышцах 37
3. Парадоксы функции КАТФ каналов 46
Результаты и обсуждение 54
4. Молекулярные механизмы управления КАТФ каналами 54
4.1. Лиганд-нечувствительные состояния КАТФ каналов 55
4.2. Дискретные состояния би-функционального Kir6.2/SUR2A канального комплекса 59
4.3. АТФазный цикл SUR2A и регуляция КАТФ каналов КСО 63
4.4. Связь между клеточными метаболическими потоками и каталитическим циклом КАТФ канального комплекса 65
4.5. Кооперативный вклад NBD1 и NBD2 в регуляцию КАТФ каналов 67
4.6. ED-домен – общий структурный компонент аллостерической регуляции КАТФ к анального комплекса 73
4.7. Роль АТФазной активности в регуляции КАТФ каналов 80
4.8. Заключение к разделу 4 86
5. КАТФ каналы в условиях компартментации внутриклеточного пространства 89
5.1. Диффузионный барьер – новый аспект клеточной сигнализации 92
5.2. Энергетический обмен в условиях клеточной компартментации 100
5.3. Свойства АК в компартментализованном пространстве 104
5.4. Свойства КК в компартментированном клеточном пространстве 107
5.5. Интеграция АК и КК в клеточную сигнальную систему 111
5.6. Декодирование КАТФ каналами нуклеотидных сигналов передаваемых КК и АК системами 114
5.7. Заключение к разделу 5 118
6. КАТФ каналы оптимизируют мышечное энергопотребление и термогенез 123
6.1. Недостаток функции КАТФ каналов увеличивает энергопотребление организма 124
6.2. КАТФ каналы определяют мышечные энергозатраты и энергетические запасы организма 127
6.3. Дефицит функции КАТФ каналов ограничивает рост веса тела 132
6.4. Неэффективность энергетики при дефиците КАТФ каналов снижает показатели физической активности 135
6.5. Ткане-специфичное ограничение экспрессии КАТФ каналов увеличивает мышечный термогенез 139
6.6. Гиперметаболическое состояние при дефиците КАТФ каналов и ожидаемое время жизни 143
6.7. Механизмы оптимизации энергозатрат и мышечного термогенеза КАТФ каналами 148
6.8. Обратимость АТФазной функции КАТФ канальных комплексов 155
6.9. Ограничения и методологические проблемы подтверждения синтетической функции КАТФ каналов 164
7. Заключение 171
7.1. Обобщённая гомеостатическая роль КАТФ каналов 171
7.2. Выводы 176
8. Методы 180
8.1. Плазмидные векторы и экспрессия канальных белков 180
8.2. Выделение миоцитов 181
8.2.1. Кардиомиоциты 181
8.2.2. Миоциты скелетной мышцы. 181
8.3. Patch-clamp эксперименты 182
8.3.1. Регистрация в Inside-out mode (от изолированных участков мембран) 182
8.3.2. Анализ кинетики КАТФ каналов 183
8.3.3. Cell-attached mode (регистрация от мембранного участка целой клетки) 185
8.3.4. Open Сell-attached mode (регистрация от участков мембран целой клетки с доступом к внутриклеточному содержанию) 186
8.3.5. Whole-cell mode (регистрация от целой клетки) 187
8.4. Анализ концентрационных зависимостей 188
8.5. АТФазная активность нуклеотид-связывающих доменов 188
8.6. Фотоаффинное мечение 189
8.7. Кинетика АТФазной реакции NBD2 189
8.8. Аллостерическая модель управления КАТФ каналов 192
8.9. Модели генно-модифицированных животных 194
8.10.Измерение сократительных и электрических параметров изолированных сердец 196
8.10.1.Сократимость перфузируемых сердец 196
8.10.2.Электрическая активность перфузируемых сердец 196
8.10.3.Скорость потребления кислорода перфузируемыми сердцами 196
8.11.МРТ-сканирование 197
8.12.Непрямая калориметрия 197
8.13.Телеметрия 199
8.14.Определение белков методом Western blot 200
8.15.Гистохимия и определение гликогена в тканях 201
8.16.Биохимический анализ крови 201
8.17.Произвольная физическая активность 202
8.18.Применение морфолиновых олигонуклеотидов 203
8.19.Измерение температуры поверхности тела 204
8.20.Фотометрический анализ ферментативной активности 204
8.21.Флуоресцентная микроскопия, совмещенная с измерениями методом patch-clamp. 205
8.22.Создание объединенного Kir6.2-Perceval конструкта 206
8.23.Статистика 207
Цитируемая литература 208
