Введение
Глава 1. Нейрональная сигнализация и роль ионов СГ в синаптической передаче 16
1.1. Нейроны и синаптическая передача 16
1.2. Потенциал покоя и изменения мембранного потенциала 18
1.3. Равновесный потенциал для ионов СГ(ЕСГ) 21
1.4. Влияние ионов СГ на мембранный потенциал 22
1.5. Механизмы возникновения трансмембранного градиента 24
1.6. Мембранные АТРазы нейрональных мембран 25
Выводы к первой главе 29
Глава 2. Механизмы транспорта СГ в нейрональных мембранах 30
2.1. Активные СГ-транспортирующие системы 30
2.1.1. Первично-активные СГ-транспортирующие системы 32
2.1.1.1. АТР-зависимый транспорт СГ из нейрона (СГ-АТРаза или СГ-насос) 32
2.1.1.2. АТР-зависимый транспорт СГ в нейрон 33
2.1.1.3. Mg2+-ATPa3a нейрональных мембран 35
2.1.2. Вторично-активные СГ-транспортирующие системы 37
2.1.2.1. K.V СГ ко-транспортер 37
2.1.2.2. СГ/НСОз"-обменник 39
2.1.2.3. Na+/K+/2C1ко-транспортер 40
2.2. Пассивные СГ-транспортирующие системы 41
2.2.1. Пассивные СГ-каналы 42
222. Макси СГ-каналы 43
2.2.3. Потенциал-активируемые СГ-каналы 44
2.2.4. Объем-регулируемые СГ-каналы 46
2.2.5. Лиганд-активируемые СГ-каналы 47
2.2.5.1. Са2+-активируемые СГ-каналы 48
2.2.5.2. СГ-каналы, активируемые нейромедиаторами 48
2.2.5.3. Глицин-активируемые СГ-каналы 50
2.2.5.4. ГАМКд-активируемые СГ- каналы 51
2.2.5.5. ГАМКБ-рецепторы 59
2.2.5.6. ГАМКс-рецепторы 59
2.2.5.7. Ацетилхолин- и глутамат-активируемые СГ-каналы 59
Выводы ко второй главе 60
Глава 3. Роль АТР или Mg^-ATP в функциональной активности тормозных рецепторов 61
3.1. Двойственный характер влияния нейромедиаторов на тормозные рецепторы 61
3.2. Роль протеинкиназ и протеинфосфатаз в регуляции активности ГАМКА-рецепторов 63
3.3. Нетипичный ГАМКд-активируемый СГ-канал 64
3.4. АТР-связывающие СГ-транспортирующие белки (АВС-суперсемейство) 66
3.5. Функциональное взаимодействие пуриновых рецепторов с ГАМКА-рецепторами 69
Выводы к третьей главе 70
Материалы и методы исследования 71
Результаты исследования 80
Глава 1. Свойства СГ-АТРазы нейрональных мембран мозга рыб 80
1.1. Идентификация субклеточных структур, содержащих СГ-АТРазу 80
1.2. Кинетические свойства СГ-АТРазы 81
1.2.1. Специфичность к одно- и двухвалентным анионам и катионам 81
1.2.2. Субстратная специфичность 84
1.2.3. Влияние рН и молярности буфера 86
1.2.4. Влияние блокаторов различной природы 87
1.2.4.1. Влияние блокаторов транспортных АТРаз Р-типа 87
1.2.4.2. Влияние блокаторов СГ-каналов 89
1.2.4.3. Влияние ГАМКд-ергических лигандов на фермент 90
1.3. Функциональная сопряженность СГ-АТРазы с тормозными рецепторами 101
1.3.1. Влияние активаторов и блокаторов ионных каналов на фермент 101
1.3.2. Влияние бензодиазепинов и барбитуратов 104
1.3.3. Влияние глицина и стрихнина 106
1.4. Двухфазный характер влияния лигандов тормозных рецепторов 109
1.4.1. Влияние ГАМК на фермент в зависимости от ее концентрации 109
1.4.2. Влияние ГАМК на фермент в условиях, когда он не активируется анионами ПО
1.4.3. Зависимость активности фермента от концентрации пентобарбитала 113
1.4.4. Зависимость активности фермента от концентрации диазепама 117
1.4.5. Влияние фуросемида на ГАМКА-индуцируемый транспорт ионов СГ и активность СГ-АТРазы 120
1.4.6. Влияние фенолпроизводных на активность фермента 123
1.5. Структурная сопряженность СГ-АТРазы с ГАМКА-рецепторами 124
1.5.1. Влияние этанола на активность «базальной» и ГАМК-активируемой Mg2+-ATPa3 124
1.5.2. Ультраструктурная локализация СГ-АТРазы в субклеточных структурах 126
1.6. Механизмы регуляции действия ГАМКА-ергических лигандов на СГ-АТРазу... 130
1.6.1. Роль G-белков и катионов в регуляции активности фермента. Влияние ГТР и ГДР 130
1.6.2. Влияние специфических реагентов на аминокислотные остатки белков 131
1.6.3. Роль кластерной организации в регуляции фермента 131
1.6.4. Роль протеинтирозинкиназ и протеинфосфатаз в регуляции фермента 132
1.6.5. Роль опиоидных, аденозиновых и серотониновых рецепторов в регуляции активности фермента 135
1.6.6. Роль ионов НСОз" в активации СГ-АТРазы 139
1.6.6.1. Влияние низких концентраций ионов НС03 139
1.7. Молекулярные свойства СГ,НС03-АТРазы из мозга рыб 147
1.7.1. Свойства солюбилизированной формы фермента 147
1.7.2. Очистка фермента из мозга рыб: молекулярная масса и субъединичный состав 149
1.8. Фосфорилирование СГ, НС03"-АТРазы мембран мозга рыб 152
1.8.1. Влияние Mg2+-ATP на активность СГ, НС03"-АТРазы 152
1.8.2. Фосфорилирование мембранносвязанной СГ,НС03-АТРазы с помощью [у-32Р]АТР 158
1.9. Реконструкция СГ, НС03-АТРазы в искусственные протеолипосомы 162
1.9.1. Роль фермента в АТР-зависимом транспорте ионов СГ через мембраны липосом 162
Выводы к первой главе 167
Глава 2. Свойства СГ, НС03"-АТРазы нейрональных мембран мозга крыс 168
2.1. Кинетические свойства фермента 168
2.1.1. Специфичность к одно- и двухвалентным катионам и анионам 168
2.1.2. Влияние ионов СГ и НС03 на фермент 168
2.1.2.1. Влияние низких концентраций ионов СГ и НС03 168
2.1.2.2. Влияние высоких концентраций ионов СГ и НС03 172
2.1.3. Субстратная специфичность 175
2.1.4. Оптимумы рН и молярности буфера 178
2.1.5. Влияние блокаторов различной природы 179
2.2. Очистка СГ, НС03-АТРазы из мозга крыс: молекулярная масса и субъединичный состав 181
2.3. Фосфорилирование СГ, НС03-АТРазы мембран мозга крыс с помощью [у-32Р]АТР 186
2.4. Реконструкция СГ, НС03-АТРазы из мозга крыс в искусственные протеолипосомы 190
2.4.1. Роль фермента в АТР-зависимом транспорте ионов СГ через мембраны липосом 190
2.5. Роль СГ, НС03"-АТРазы в пикротоксин-индуцируемои судорожной активности у крыс 196
Выводы ко второй главе 197
Глава 3. СГ-АТРаза в нейронах обонятельного эпителия рыб 198
3.1. Кинетические свойства фермента 198
3.2. Участие СГ-АТРазы в АТР-зависимом транспорте СГ через мембрану микросом 207
Выводы к третьей главе 210
Глава 4. Практическое применение свойств фермента 211
Выводы к четвертой главе 217
Обсуждение результатов 218
Заключение 273
Выводы 280
Библиографический список 282
