BK(β4)通道動(dòng)力學(xué)和生理功能研究.pdf

1、大電導(dǎo)電壓依賴Ca2+激活的鉀離子(BK)通道，廣泛存在于興奮性和非興奮性細(xì)胞中。BK通道是一個(gè)四聚體結(jié)構(gòu)，BK通道的功能多樣性是由多種機(jī)制共同作用的結(jié)果，如Ca2+、膜電壓、蛋白激酶、剪切突變、磷酸化以及輔助亞基β家族調(diào)節(jié)。在眾多的調(diào)節(jié)方式中，β亞基的調(diào)節(jié)是一種重要的方式。目前已發(fā)現(xiàn)的β亞基有四類，分別命名為β1、β2、β3和β4，它們的分布具有組織特異性。其中β4亞基特異性地分布在神經(jīng)系統(tǒng)中，尤其是大腦中的BK通道上，在β4亞基敲除

2、的小鼠中表現(xiàn)出神經(jīng)電位發(fā)放紊亂和顳葉癲癇發(fā)作的性狀。
　　BK通道與β4亞基結(jié)合后，激活和去激活都減慢了很多。β4對(duì)Ca2+依賴性的影響相對(duì)比較復(fù)雜，低鈣時(shí)會(huì)明顯的降低通道對(duì)Ca2+的依賴性，而在高鈣時(shí)，反而會(huì)增加通道對(duì)Ca2+的依賴性。在低鈣時(shí)，對(duì)電壓依賴性影響不明顯，在高鈣時(shí)，β4會(huì)降低BK通道激活的電壓依賴性。本文通過(guò)電生理實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)建模模擬，在0μM、1μM、10μM和300μM的鈣離子溶液下，對(duì)上述結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，并且

3、建立了基于Monod-Wyman-Changeux(MWC)的10態(tài)模型，此模型在不同內(nèi)鈣濃度下，對(duì)BK(β4)通道的G-V曲線和激活(去激活)時(shí)間常數(shù)進(jìn)行了很好的擬合，所得參數(shù)也可大致反映通道的特性，而且通過(guò)動(dòng)作電位模擬，此模型可以很好地反映出BK(β4)通道明顯的減慢了動(dòng)作電位的發(fā)放的特征，所以此模型可真實(shí)地描述BK(β4)通道的動(dòng)力學(xué)特征。
　　我們的研究為海馬神經(jīng)元細(xì)胞模型的建立提供基礎(chǔ)，為研究BK(β4)通道在腦中神經(jīng)元