Ca2+-ионофоры - инструмент для исследования роли Са2+
Кальциевые ионофоры, такие как иономицин , А23187 и -бромо-А23187 , широко применяются для изучения регуляторной активности и гомеостаза Са2+ в биологических системах. С их помощью можно проинициировать поступление Са2+ в цитоплазму из внеклеточного пространства и из его внутриклеточных резервуаров. Природные Са2+ ионофоры представляют собой антибиотики, источником которых являются различные виды актиномицетов рода Streptomyces. Для того, чтобы молекула облегчала перенос ионов через гидрофобную мембрану (выполняла функцию ионофора), она должна обладать способностью образовывать комплекс с переносимым ионом (свойство, которое характеризует слабые кислоты и основания), растворяться в неполярной мембранной фазе (по крайней мере, в комплексе с ионом) и обеспечивать подвижность ионов в мембране. Другим общим свойством ионофоров является их способность определенным образом изменять конформацию при образовании комплекса с ионом. Циклические ионофоры так изменяют свою конформацию, что внутри молекул образуются полярные полости за счет переориентации лигандных полярных групп, а снаружи оказываются неполярные углеводородные группы. В результате такой перестройки комплекс с ионом становится гидрофобным, растворимым в неполярной среде. Исследования физико-химических свойств А23187 и иономицина показывают, что в гидрофобной фазе А23187 образует электронейтральные комплексы с двухвалентными металлами (соотношение 2:1) и с ионами водорода (сотношение 1:1), а иономицин образует комплекс с Са2+ в соотношении 1:1, обменивая его на ионы водорода. По сравнению с А23187, иономицин проявляет существенно большую избирательность в отношении ионов Са2+ по сравнению с Мg2+. -бромо-А23187 проявляет значительно меньшую активность как Са2+-ионофор по сравнению с иономицином и А23187. -бромо-А23187 является более высокоселективным ионофором для Zn2+ и Mn2+, чем для Са2+. Было обнаружено, что комплексы -бромо-А23187 с Са2+ (2:1) отличались низкой стабильностью, по сравнению с комплексами -бромо-А23187 с Zn2+ и Mn2+ (1:1). А23187 и иономицин осуществляют электронейтральный транспорт, однако в некоторых случаях ионофоры образуют относительно липофильные комплексы, несущие положительный заряд +1 или +2. Кальциевые ионофоры оказывают неоценимую помощь в установлении роли Са2+ в качестве вторичного мессенджера в клетках разных типов.
