Кальциевые каналы кардиомиоцитов. Молекулярная структура кальциевых каналов L-типа

В моделях сопряжения возбуждение-сокращение важная роль отводится потенциал-зависимому открытию кальциевых каналов L-типа в сарколемме в начале процесса сокращения. Каналы представляют собой порообразующие макромолекулярные белки, которые пронизывают билипидный слой сарколеммы и образуют высоко избирательный путь перемещения ионов в клетки сердца во время перехода канала из закрытого состояния в открытое. Ионные каналы обладают двумя важными характеристиками: пропускание и проникновение.

У каждого канала гипотетически существуют ворота. Ионы проникают через канал только в ситуации, когда все ворота открыты. У натриевых и кальциевых каналов, которые наиболее изучены, ворота активации при нормальном мембранном потенциале покоя закрыты, а ворота инактивации открыты, поэтому каналы называют потенциал-зависимыми. Деполяризация открывает ворота активации.

Молекулярная структура кальциевых каналов L-типа. Существует суперсемейство потенциалзависимых ионных каналов, в которое входят натриевые и кальциевые каналы и некоторые из калиевых каналов. Калиевые каналы устроены более просто, поэтому считают, что от них произошли более сложно структурированные натриевые и кальциевые каналы. И натриевые, и кальциевые каналы состоят из основной а-субъединицы с 4 трансмембранными субъединицами (или доменами), по структуре очень похожими между собой.

каналы кардиомиоцитов

Кроме того, и натриевые, и кальциевые каналы имеют несколько других субъединиц, функции которых менее изучены, например а-субъединицы. Каждый из 4 трансмембранных доменов а-субъединицы состоит из 6 спиралей, закрученных между собой таким образом, что 4 промежутка S5-S6 образуют одну функционирующую пору каждого кальциевого канала. Активация на молекулярном уровне — это изменение заряда 4-го трансмембранного сегмента, который называют сенсором поляризации, каждого из 4 субъединиц натриевого или кальциевого канала. Инактивация — это процесс, при котором первоначальный ток, вызванный деполяризацией, со временем уменьшается, несмотря на продолжение первоначального стимула.

а-Субъединица усиливает ток кальция через поры. Каналы не просто открываются и закрываются, а варьируют от полностью закрытого состояния до полностью открытого, причем открытое состояние из всех молекулярных состояний наступает в последнюю очередь,. Таким образом, более правильно говорить о возможности перехода канала в открытое состояние.

Активация и деактивация тока в кальциевых каналах Ток Са2+ через кальциевые каналы L-типа после активации в результате деполяризации инактивируется при увеличении потенциала во время деполяризации до более положительных значений, чем при активации, и при увеличении внутренней концентрации Са2+. В частности, ток кальция из рианодинового рецептора повышает внутреннюю субсарколеммную концентрацию Са2+ около входа каналов L-типа Т-трубочек, что прерывает ток ионов.

- Читать далее "Типы кальциевых каналов мышц клеток. Ионный обмен и насосы"

Оглавление темы "Регуляция сокращения сердца":
1. Кальциевые каналы кардиомиоцитов. Молекулярная структура кальциевых каналов L-типа
2. Типы кальциевых каналов мышц клеток. Ионный обмен и насосы
3. Частота сердечных сокращений и Na+/Ca2+-обмен. Бета-адренергические системы сердца
4. Нейромодуляция. Подтипы бета-адренорецепторов
5. Ингибирующий G-белок. Подтипы альфа адренорецепторов
6. Аденилилциклаза сердца. Подавление аденилилциклазы
7. Циклическая АМФ-зависимая протеинкиназа. Физиологические бета-адренергические эффекты
8. Бета-агонист рецептора киназы и аррестин. Бета2-адренергические эффекты
9. Холинергическая сигнальная система. Распределение циклического ГМФ
10. Сигнальная система оксида азота. Реактивный кислород как сигнальная система

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: