О чем не знал Гальвани: пространственная структура натриевого канала
В основе «животного электричества» и вообще всех электробиохимических потенциалов, столь важных для существования любой формы жизни, лежат ионные каналы, способные управлять прохождением тех или иных заряженных частиц через биологическую мембрану.
Каналы, селективно пропускающие ионы натрия, отвечают за начальную фазу электрического возбуждения многих клеток, на котором держится передача нервных импульсов, сокращение мышц, секреция гормонов и многое другое.
После многих лет исследований ученым удалось получить пространственную структуру потенциал-чувствительного натриевого канала, - правда, пока это канал бактерий, устроенный более просто, чем канал животных.
Трехмерная организация проводящей поры и домена, «чувствующего» электрический потенциал, поможет лучше понять тонкости электрической активности возбудимых тканей и даст исследователям новое оружие против невралгических болей, эпилепсии и аритмии.
Структура канала Na-v-Ab объясняет, как устроен потенциал-чувствительный домен с его «обоймой» положительно заряженных аминокислотных остатков, пронизывающих всю мембрану и способных под влиянием электрического поля двигаться «вверх-вниз», подобно поршню.
Интересно также строение селективного фильтра, избирательно пропускающего ионы натрия, но непроницаемого для калия, - хотя он и существенно, судя по всему, отличается от селективного механизма ПЧНК животных. Однако самым интересным, по-видимому, стали «бреши» в стенках поры, открывающие доступ в ее внутренний резервуар прямо из толщи мембраны (см. рисунок).
По-видимому, именно эти «бреши», отсутствующие в K+-канале, являются причиной чрезвычайно высокой чувствительности ПЧНК к местным анестетикам, селективно блокирующим пору канала, - возможно, проникая внутрь нее именно из среды липидов мембраны (многие из этих анестетиков достаточно для этого гидрофобны)
Больше - в нашей новой статье на Биомолекуле. Кстати, если желаете выиграть 10 000 рублей - напишите что-нибудь похожее, и дело в шляпе (условия и призы конкурса у нас) !
P.S. Стоит упомянуть о долгой и не прекращающейся дискуссии у нас на Биомолекуле с В. В. Матвеевым (vladimirmatveev): «Природа лженауки. Теория серой зоны»
Матвеев защищает теорию о том, что Na+,K+-АТФазы не выполняют насосную функцию, которая есть суть активности самой мембраны. Однако при всей неправдоподобности такого заявления для меня и для ряда других участников разговора, мы до сих пор так и не смогли аргументированно доказать некорректность его утверждения.
Матвеев согласен признать наши доводы, если мы ему покажем любую статью с прямо доказанной насосной функцией данного белка. Однако к своему удивлению, просканировав море литературы, мы не смогли найти прямого доказательства - все аргументы построены на косвенных работах, которым можно верить (моя позиция), а можно не верить (позиция Владимира Владимировича).
Если вы чувствуете силу, я готовы к корректному спору - милости просим поучаствовать (за истерики или оскорбления участники банятся и выбрасываются из дискуссии лично мною! Сам Матвеев удивительно корректен и подкован в споре).