DSC00846

Kanały A^-zależne

Specjalne miejsce zajmują kanały, których światło regulowane jest różnicą potencjału błonowego (AT). Można je uznać za formę receptorów jonotropowych, które nie mają miejsc wiążących ligandy, ale w których sygnał (spadek potencjału w najbliższym otoczeniu) powoduje przesunięcie oligomerowej struktury podjednostek tworzących kanał.

Gęstość AY-zależnych kanałów sodowych w nagim aksonie i na początku elementu presy-naptycznego jest niewielka. 5-500/pnr. a więc ~1:I0⁶ białek błonowych. Kanały te są od siebie oddalone średnio o ok. 200 nm. Zgodność tych danych liczbowych potwierdzono zarówno techniką „patch-clamping". jak i mierzeniem związania w błonie aksonu radioaktywnie znakowanych toksyn — ligandów dla kanałów (np. tetrodotoksyny i saksitoksyny).

Oczyszczony A^F-zależny kanał Na' płytki nerwowo-mięśniowej węgorza (źródło izolacji o bardzo dużym zagęszczeniu kanałów) jest pojedynczym polipetydem o masie 250-270 kD (w A^-zaleźnym kanale Na⁺ mózgu szczura występuje dodatkowo łańcuch P, — 39 kD i — 37 kD). Jego sekwencję wydcdukowano z klonowanego cDNA. Białko to zawiera 4 homologiczne domeny transbłonowe po ok. 300 aminokwasów każda, połączone i osłonięte przez krótsze odcinki reszt niehomołogicznych. Każda z domen składa się z sześciu helis transbłonowych. Pięć z tych helis jest wybitnie hydrofobowych, natomiast helisa 4 jest silnie naładowana dodatnio (rys. 32.5). Uważa się. że w helisach 4 każdej z domen zlokalizowany jest czujnik kanału wobec AS*. Helisy tych pętli, pełniące funkcję furtki, zawierają liczne (prawie co trzecia) reszty argininy lub lizyny. Pewne z tych reszt lub całe helisy 4 w momencie otwierania kanału przesuwają swą pozycję od strony cytoplazmatycznej ku zewnętrznej powierzchni błony komórkowej.

Ryk. 32.5. Przypuszczalna tram błonowa Mruk tura białek tworzących .Vl' /alc/nc kanały; a — białko tworzące AT-za-le/ny kanał Na* (1800-2000 AA): przerywana linią zaznaczono jedyne różnice występujące w analogicznym białku A¥-zaleZnegokanału Ca²*; b—białko tworzące .VH-/ależny kanał K* (-400 AA. shaker); cztery takie białka wytwarzają kanał K\ Helisy N*4 każdej domeny działają jako czujnik potencjału i zawierają liczne reszty argininy i lizyny

AY-zalcźny kanał Ca^:\ obecny w elemencie presynaptycznym, ma budowę molekularną bardzo podobną do AY-zalcżnego kanału Na\ z którym wykazuje 30% identyczności oraz dalszych 36% wyraźnego podobieństwa sekwencji.

Jeden z AY-zależnych kanałów K\ wyizolowany z Drosophila (tzw. shaker) jest peptydem 3-4 razy krótszym (616 aminokwasów), o budowie bardzo zbliżonej do pojedynczej domeny

576