Стр. 173

Рис. 6-18

Надписи на рисунке:

A

B

C

1 — Щелевое соединение состоит из двух коннексонов, прилежащих друг к другу краями.

2 — мембранная щель (цитоплазматический домен)

3 — 3нм

4 — каналы щелевого соединения в противоположных мембранах

5 — диаметр отверстия

6 — нм

7 — открытое и закрытое состояния коннексона.

8 — В каждой мембране, на одно щелевое соединение приходится по шесть мономеров коннексина.

9 — внеклеточное пространство

10 — плазма мембрана

11 — цитозоль

12 — открытый

13 — коннексины

14 — закрытый

15 — длина коннексона

16 — это один коннексон

17 — V_m, фиксированный при -40 мВ

18 — щелевое соединение

19 — клетка

20 — пэтч-пипетка при конфигурации «от целой клетки»

21 — электрическое взаимодействие двух клеток, связанных щелевым соединением

22 — ток, проходящий через щелевое соединение (I_j).

23 — ток, проходящий через мембрану, стабильный (I_m).

24 — I_j является суммой флуктуирующего тока, проходящего через щелевое соединение (Ig) и стабильного мембранного тока (Im).

25 — V_m, фиксированный при -80 мВ

26 — мс

27 — пА

=============================

Эволюционное дерево, называемое дендрограммой, иллюстрирует родство ионных каналов

Сравнение аминокислотных последовательностей каналов и нуклеотидных последовательностей генов, кодирующих их, даёт представление о молекулярной эволюции этих белков. Современный геномный фонд человека содержит, как минимум, 256 различных генов, кодирующих белки каналов. Подобно другим белкам, специфические изоформы каналов дифференцированно представлены в различных частях клеток в различных тканях и на различных стадиях развития. Большое множество различных видов каналов представлено в головном мозге. В центральной нервной системе большое разнообразие ионных каналов обеспечивает специфическое и точное регулирование сложной электрической деятельности огромного количества нейронов, связанных с помощью множества функциональных путей.

В качестве примера разнообразия и видовой взаимосвязанности семейства каналов рассмотрим коннексины. На рис. 6-20 A сравнивают 14 последовательностей гомологичных белков, принадлежащих к семейству коннексинов. Подобно множеству других белков, коннексины кодируются семейством родственных генов, возникших в результате дупликации и дивергенции генов. В семействе коннексинов различные подтипы называют в соответствии с их белковой молекулярной массой. Так, коннексин крысы с белковой молекулярной массой приблизительно 32 кДа называется Cx32 крысы. Различные коннексины прежде всего отличаются по длине внутриклеточного C-терминального домена.

С помощью выравнивания последовательностей коннексина в соответствии с идентичными аминокислотами и определения относительного сходства каждой пары последовательностей коннексина можно реконструировать гипотетическое семейное дерево эволюционных отношений. Подобное дерево называется дендрограммой. Дендрограмма на рис. 6-20 A включает 9 коннексинов крысы, 2 — человека, 1 — цыпленка, 2 — лягушки (Xenopus). Длина ветвей дерева соответствует относительному родственному расстоянию, определяемому в соответствии с дивергенцией последовательности. Скопления на дереве обозначают высокородственные группы белков. Дерево коннексинов указывает на то, что гены Cx32 крысы и людей обладают большим родством и отличаются лишь четырьмя аминокислотами из общего количества — 284 остатков. Таким образом, эти белки Cx32, по всей видимости, представляют одни и те же функциональные гены в этих обоих видах — ортологические гены. Гены Cx43 крысы и человека, находящиеся в близком родстве, также, по всей видимости, ортологичны.

Ы! Верстальщик! Вставить рис. 6-19. ИК

Рис. 6-19. Трехмерное изображение канала никотинового ацетилхолинового рецептора. (Источник: Toyoshima C., Unwin N. Ion channel of acetylcholine receptor reconstructed from images of postsynaptic membranes // Nature. — 1988. — Vol. 336. — P. 247–250.)

=============================