A sejtműködés jellemzése az elektromos töltések, áramok változásán keresztül Dr. Zsembery Ákos Budapest, október 10.

Az ioncsatornák Szelektív pórusok, melyek nyílnak, vagy záródnak és szabályozott módon ionokat engednek át a membránon! Passzív transzporterek… - nincs szükség energiára - az ionok az elektrokémiai grádiensük szerint mozognak - gyors transzport: 10 7 ion/s

Nernst-egyenlet R * T * ln ([X o ] / [ X i ]) + z * F * (E o - E i ) = 0 E o - E i = -(R * T / z * F) * ln ([X o ] / [X i ]) E o - E i = (60 mV/ z) * log ([X i ] /[X o ]) Mindennapos használatra:

Az ioncsatornák szerepe a különböző szervekben Élettani és kórélettani folyamatok: - szívműködés - izomkontrakció - hormonszekréció - látás és szaglás - fájdalomérzés - felismerés - és még számtalan minden!!!

Csatornafehérjék Többszörös TMDs (2-24) Vízzel töltött pórusok Különböző kapuzási (gating) mechanizmusok Több különböző fehérje családhoz tartoznak

A feszültség-függő Na + csatorna α- alegységének szerkezete Outside IIIIIIIV Inside NH 2 COOH

Membrane Access to the Central Cavity in Voltage-gated Na + channels Payandeh J. et al. Nature (2011)

A Na + csatorna konformációi Activated Conducting conformation Resting Non-conducting conformation(s) (at negative potentials : -90 mV) (shortly after more depolarized potentials : mV) Inactivated Another non-conducting conformation (a while after more depolarized potentials : mV)

A ligand-függő purinerg P2X receptor csatorna North A.R. Nature (2006)

Shinozaki Y. et al. Plos Biol. (2009) Model of Structural Changes of ECDs in P2X 4 R and Corresponding Pore States

Moran O. & Zegarra-Moran O. J. Cyst. Fibros. (2008) A CFTR topológiája A CFTR aktiválás folyamata A csatorna kapuzása az NBD-k részvételével

A „patch clamp” technika Lehetővé teszi a membránon keresztüli ionáramok és feszültség, valamint a membránkapacitás mérését.

Mikroelektródák

A patch clamp mérés során kialakítható különböző konfigurációk

Single Channel Recording

Single Channel Recording in Control Human Bile Ductular Cell Zsembery Á. et al. Hepatology (2002)

Amplitude Histogram of CFTR Channel Current in Cell-attached Configuration Zsembery Á. et al. Hepatology (2002)

Az extracelluláris pH hatása a transzmembrán Cl - áramokra IB3-1 sejtekben Current at -80 mV (pA/pF) -80 mV Dankó T. et al. Cell. Physiol. Biochem. (2011)