סיכום של Curve ערוץ IV יון באמצעות רכיבי תדר

ישנם מכשולים טכניים כיום למנוע חוקרים מדידה מרובים ערוץ סוגי יונים בו זמנית מתוך כוונה מאוחר יותר לקבוע כמה זרם לייחס לכל סוג ערוץ. בגלל מגבלה זו, תעלות יונים נלמדים בדרך כלל בנפרד באמצעות טכניקות כגון מהדק פוטנציאל מתח, זרם, פעולה. ¹ כדי לחקור סוגים ערוץ יחיד, Heterologous מערכות ביטוי משמשים לעתים קרובות. ² כאשר עובדים עם תאים מבודדים רקמות, כגון cardiomyocytes , באמצעים אחרים יש להשתמש כדי לחסום תעלות יונים שונים. לדוגמה, תעלות הנתרן יכול להיות מומת על ידי כבש מתח איטי depolarizing, ³ תעלות אשלגן פנימה לתיקון ניתן לחסום עם BaCl2 תאית, ⁴ ערוצי סידן ניתן לחסום באמצעות verapamil ^5.

שיטה אחת בשימוש כי חלקית מתגבר על מגבלה זו היא למדוד זרם זרם דרך שני סוגי ערוצים בו זמנית, ולאחר מכן לחזור על המדידה לאחר סלקטיבי חסימת סוג אחד הערוץ עם סוכן המתאים. חיסור של שתי מדידות לאחר מכן ניתן להשתמש כדי להעריך את כמות המיוחס הנוכחית לסוג ערוץ שנחסם. ⁶ עם זאת, ישנם שני המגבלות העיקריות על הטכניקה הזו. ראשית, חומרים כימיים לא זוהו באופן סלקטיבי יכול לחסום כל ערוץ יון, ועוד כמה תרופות בשימוש נרחב יש שאינם ספציפיים אינטראקציות עם סוגי ערוצים אחרים. ^5,7 שנית, לא ניתן לקבוע מתוך הטכניקה הזו אם ערוץ אחד היא מווסתת על ידי אחר ערוץ. לדוגמה, הביטוי הטרוגנית של NAV 1.5 ו – 2.1 קיר, הוכח החדרים קביה, והוא הוצע כי קיימת מערכת יחסים סינרגטיים בין שני הערוצים, כך גבוה יותר 2.1 קיר, ביטוי החדר הימני מדכא מהירות ההולכה. ⁸ כיום , זה לא ניתן לאמת.

במחקר זה, אנו מציעים ספקטרוסקופיה עכבה עשוי להיות כלי שימושי לחקר מרובים ערוץ יון סוגי נמדד בו זמנית. למרות שמעולם לא הציג שיטה נעשה שימוש כדי להבחין בין שני סוגי זרמים ערוץ נמדד בו זמנית, ספקטרוסקופיה עכבה שימש ללמוד מספר היבטים אחרים של תפקוד ערוץ יון. גודמן אמנות הראה באמצעות השמיעה צב שיער תאים פרוטוקולים מהדק הנוכחי יכול להיות שונה לכוון תא אל תדרים שונים, ואת תנודות בפוטנציאל הטרנסממברני בשל יחסי הגומלין בין פנימי לתיקון K ⁺ ערוץ ערוץ Ca ^{2 +. 9} האן פרייזר עכבה הוכיח כי ניתן למדוד בתא בודד על פני טווח רחב של תדרים (100 הרץ עד 5 MHz), והגידול עכבה נצפתה כאשר K ⁺ או Ca ^{2 +} ערוצי נחסמו יכול להיות אמצעי פשוט לאתר לחסום ערוץ מסכי התרופה גבוהה התפוקה. ¹⁰ היאשי פישמן השתמשו מוליכות מורכבים ללמוד מאפייני הקינטית של תיקון פנימי K ⁺ ערוץ ^11. קבוצות אחרות יש תדר בודד מוכנס לתוך פרוטוקול מהדק מתח של סוגי ערוצים שונים הראו כי תגובת תדר נצפתה הסכים עם התגובה הצפויה של כמה תדרים, אך לא לאחרים. ^12,13 ו Millonas Hanck הציע הסיבה תדרים מסוימים לא לייצר את התגובה הצפויה היא הנוכחות של קבועי קצב מרובים במודל מרקוב. ^​​12 מחקרים כגון אלה, כמו גם אחרים, הראו כי ישנם מקרים שבהם זרמים יוניים נמדד מתוך תעלות יונים תוך שימוש ספקטרוסקופיה עכבה לא מסכים עם תגובת תדר תיאורטי. זו אינה דאגה במחקר זה כי המטרה של השיטה במחקר זה היא לזהות תדרים לתאם עם משרעת הזרם העצמאי של הנחות היסוד של מעגל חשמלי הממברנה. Furtheremore, משרעת הנוכחי מחושב חלקים של הקלטות כי אין שום פונקציות רעש מוכנס לתוך אותם. מספר מחקרים אחרים גם הדגמים הנוכחי של תעלות יונים רבות בתערוכה מדינות רבות בניהול ולא כל הולכה עם קבועי קצב משלהם. ^14,15,16 Thompson et al הראו כי פילטר הסלקטיביות של ערוץ KcsA יש אתרי קישור שונים עבור Na ^+, Li + ו K ^+, ואת העלויות האנרגטי של נעה מאתר אחד מחייב אחר כמו עובר יון דרך המסנן סלקטיביות היא מה שעושה ערוץ מעדיפים לנהל K ⁺ יונים דרך הנקבוביות שלה. ¹⁷ במאמר זה אנו מוכנס מגוון של תדרים (פונקציה רעש) לתוך פרוטוקול צעד מתח וחיפשתי תדרים אשר משרעת מאוד לתאם עם משרעת הזרם הכללי. מאז ראיות חזקות הוצגה מציע קבועים שיעור מספר לשחק תפקיד הולכה של יונים באמצעות בידולt ערוצים, המבוא של תדרים הקשורים בקבועים אלה קצב עלול לגרום תדרים מסוימים או להדהד מאוד לתאם עם משרעת הנוכחי, אשר לא היה אחרת. השיטה הוכיחה במחקר זה מבוצע על תא מודל, המהווה מעגל RC מקבילי אשר משמש בדרך כלל כדי לבדוק את המעגלים מהדק מתח וציוד הרכישה. זה לא צפוי כי כל התדרים מלבד הבירה היה לתאם עם גודל הנוכחי, וזה מוצג הנתונים שלנו. אנחנו גם מראים כי תוספת של הפונקציה הרעש לא גרם כל התדרים מאוד לתאם עם משרעת הנוכחי. אלה שני הממצאים הם קריטיים כי הם מראים כי ציוד המדידה פונקציה רעש לא בכוחות עצמם לגרום תדרים כל לתאם עם משרעת הנוכחי. כאשר מחקרים עתידיים לבצע מדידות באמצעות ממברנות המכילות תעלות יונים, צפוי כי, בהתאם לערוץ בשימוש, התדרים שמתאימים קבועים בשיעור במסנן סלקטיביות או אולי הנקבובית ישפיעו על תגובת התדר של ערוץ ולהשפיע אשר יש תדרים גבוהים או מתאם נמוך עם משרעת הנוכחי.

מאז שיטה זו היא שיטה חדשה ללימוד תעלות יונים, ישנם מספר כיוונים מחקרים עתידיים יכולים לעקוב. ראשית, השיטה צריכה לשמש כדי לאפיין את תגובת תדר של ערוצים מבודדים ספציפיים. עבודה נוספת גם צריך לעשות כדי לכייל את התדר אמפליטודות של אמפליטודות הנוכחי. לאחר מספר ערוצי מאופיינים בנפרד, סוגי ערוצים מרובים יש למדוד בו זמנית. הטכניקה יכולה להיות גם מותאם לשימוש מהדק פעולה פוטנציאליים, מהדק הנוכחית, גירוי מחקרים בתחום. בזמן הזה היא טכניקה חדשה, זה מראה מה יכול להיות דרך רבת עוצמה כדי לבצע מדידות אלקטרו כי היו בעבר לא אפשרי לספק תובנות חדשות רבות ערך התפקיד הפיזיולוגי של תעלות יונים.