Дослідження біофізичних та фармакологічних властивостей кальцієвих потенціалозалежних каналів, їх експресії в процесі клітинної диференціації. Молекулярні механізми регуляції їх активності внутрішньоклітинними процесами фосфорилування і дефосфорилування.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИЗ іншого - вивчення дефосфорилування Ca2 каналів за участю Ca2 -залежної протеїнфосфатази кальцинейрину (РР2В) показало, значне пригнічення їх функції Ca2 -залежним дефосфорилуванням. Дослідження ролі Ca2 каналів в регуляції процесу вивільнення нейротрансмітерів (екзоцитозі) показало, що екзоцитоз не залежить від типу Ca2 каналів через який Ca2 входить в клітину і визначається загальною кількістю Ca2 що входить і від базального [Ca2 ]i передуючому стимулу. Експерименти присвячені ролі Ca2 каналів в розвитку паталогічних станів ЦНС - гіпоксії/ішемії та епілепсії на модельних системах нейронів щурів показали, що гіпоксія викликає істотне підвищення [Ca2 ]i. Отримані дані дозволяють припустити, що Ca2 канали можуть бути початковими структурами чутливими до гіпоксичної дії, зміни активності яких вторинно викликають інші порушення. Наші дослідження ролі Ca2 каналів в розвитку епілепсії шляхом вивчення механізмів дії відомого антиепілептичного препарату левотерацитаму (LEV) показали, що LEV селективно та не зворотно пригнічував HVA Ca2 струм N-типу, та дозволили припустити існування підтипу N-типів Ca2 каналів, чутливих до LEV, які можуть бути залучені в молекулярну основу його антиепілептичноі дії.Однією з перших описаних експериментаторами властивостей кальцієвих каналів, яка не укладалася в існуючі теоретичні уявлення і залишається неясною по сьогоднішній день, була надзвичайно висока залежність струму, протікаючого через кальцієві канали, від внутрішньоклітинної концентрації іонів Ca2 . Наявність в цих клітинах різних типів Ca2 каналів і цілого ряду популяцій везикул, що здатні приймати участь у екзоцитозі, та зручність в використанні цих клітин для проведення багатьох вимірювань одночасно дає можливість формувати різного типу модельні системи. Так, було припущено, що вони залучені до протікання таких захворювань та станів, як епілепсія та ішемія/гіпоксія, під час яких внутрішньоклітинний Ca2 сигнал викликає клітинну загибель або індукує зміни електричної збудливості нейронів, що може призводити до гіперзбудливості та синхронної активності багатьох нейронів. Унікальну можливість вирішити поставлені завдання дозволяє застосування широкого кола методів, а саме: електрофізіологічних методів в конфігураціях whole-cell та cell-attached для вимірювань інтегрального струму та поодиноких каналів, флуориметричного, полярографічного, амперометричного, імуноцитохімічного, методу трансфекції, електронно-мікроскопічний, конфокальної мікроскопії та інших. Таким чином, завдання зясування молекулярних механізмів регуляції активності кальцієвих каналів внутрішньоклітинними процесами фосфорилування/дефосфорилування, а також роль Ca2 каналів в секреторній функції збудливих клітин та їх роль в розвитку та перебігу ряду патологій мозку є вельми актуальною; вирішення її сприятиме формуванню уявлень про фундаментальні принципи функціонування нервових та нейроендокринних клітин, а також може мати велике практичне значення у з?ясуванні механізмів виникнення патологій мозку (ішемія, епілепсія) та ендокринної системи, а також у розвитку нових фармакологічних препаратів, що використовуються в медичній практиці.