Активация калиевых каналов G-белками
Замедление сердцебиения под действием ацетилхолина , впервые исследованное Леви более 70 лет назад ( глава 9 ), oпосредовано мускариновым ацетохолиновым рецептором ( метаботропным рецептором ). Мускариновые рецепторы получили свое название потому, что они ceлективно активируются мускарином; ионотропные ацетилхолиновые рецепторы селективно активируются никотином и потому называются никотиновыми ( глава 3 и глава 9 ).
Активация мускариновых рецепторов в cepдце приводит к открыванию калиевых каналов, вызывая гиперполяризацию . Показано, что:
- открывание калиевых каналов, происходящее при активации мускариновых рецепторов, опосредовано G-белками,
- для активации калиевых каналов необходима внутриклеточная ГТФ ,
- время активации калиевых каналов мускариновыми агонистами значительно увеличивается при внутриклеточном введении негидролизируемого аналога ГТФ - Gpp(NH)p и
- мускариновая активация калиевых каналов блокируется коклюшным токсином, инактивирующем Gi-белки (см. " G-белки: структура и функции ").
Важная информация о механизмах активации калиевых каналов в кардиомиоцитах была получена Клэпхамом и сотрудниками в экспериментах на изолированных участках мембраны. Используя конфигурацию inside-out , они показали, что при аппликации очищенной бета/гамма-субъединицы G-белков (см. " G-белки: структура и функции ") с внутренней стороны мембраны открывается калиевый канал ( рис. 10.4 ). Таким образом продемонстрировано, что за открывание калиевого канала ответственна бета/гамма-субъединица. Последующие эксперименты с клонированным мускарин-активируемым калиевым каналом ( GIRK1 ) показали, что бета/гамма-субъединица взаимодействует с калиевым каналом напрямуи ( рис. 10.4 В).
Интересно то, что при регистрации в конфигурации cell-attached калиевые каналы активируются при добавлении мускариновых агонистов в пипетку, добавление же мускариновых агонистов в наружный раствор не приводит к активации каналов в регистрируемом участке мембраны ( рис. 10.5 ). Следовательно, активированная бета/гамма-субъединица не в состоянии преодолеть зону контакта между пипеткой и мембраной, что свидетельствует о весьма ограниченном радиусе ее действия.
