Инактивация натриевого канала
Из экспериментов Ходжкина и Хаксли с пре-деполяризацией и пре-гиперполяризацией мембраны следует, что инактивация представляет собой самостоятельный процесс, отделимый от активации. Последующие эксперименты с использованием проназы подтвердили эти гипотезу. После перфузии внутриаксонной среды раствором проназы (смеси протеолитических ферментов ) процесс инактивации замедлился, а затем полностью исчез. Внеклеточное приложение ферментов в той же концентрации не имело эффекта. Очевидно, проназа разрушила часть цитоплазматического окончания белка, отвечающую за инактивацию канала. На основании этих данных Армстронг и Безанилла разработали модель "шара на цепочке" , по которой внутриклеточная блокирующая частица (шар), скрепленная на цитоплазматическом окончании белковой молекулы канала посредством гибкого соединения (цепочки) при своем раскачивании способна блокировать канал во время инактивации.
В результате экспериментов на натриевых каналах удалось идентифицировать внутриклеточную петлю, состоящую из аминокислотных остатков, которая участвует в процессе инактивации. В петле содержится приблизительно 45 остатков, и она подобна булавке, которая, раскачиваясь из стороиы в сторону, входит во внутриклеточное устье канала и тем самым блокирует его. В исследовании на каналах мозга крысы, экспрессированных в ооцитах, были выделены три аминокислотных остатка, расположенные в средней части петли, которые необходимы для инактивации. Удаление или замена этих остатков методом направленного мутагенеза приводит к ослаблению или устранению инактивации. Подобного рода эксперименты помогли также выявить группы пролиновых и глициновых остатков на обоих концах петли, участвующей в инактивации. Их принято считать местами "подвески", позволяющей булавке попасть в устье канала.
Кроме того, активация и инактивация натриевых каналов зависят от группы гидрофобных токсинов, включающей в себя вератридин , алкалоид из растений семейства лилий и батрахотоксин , получаемый из кожи южноамериканской лягушки . Эти токсины полностью устраняют инактивацию, так что каналы остаются открытыми сколь угодно долго. К тому же, они смещают потенциалзависимость активации каналов таким образом, что они открываются при потенциале покоя.
