Oscilloscope

усилительную аппаратуру, а не теряются в ме­сте контакта пэтч-пипетки с клеткой. При использовании пэтч-кламп метода регистри­руемые события состоят из прямоугольных токовых сигналов, отражающих процессы от­крытия и закрытия одиночных ионных кана­лов. Таким образом, мы в реальном времени можем наблюдать активность одиночных бел­ковых молекул мембраны.

В простом случае токи одиночных каналов появляются нерегулярно и с различной про­должительностью, но с постоянной амплиту­дой (рис. 2.4А). В некоторых случаях, одна­ко, картина токов может быть более слож­ной. Некоторые ионные каналы, например, в открытом состоянии могут иметь более чем

один уровень проводимости, как это показа­но на рис. 2.4В. Кроме того, ионные кана­лы могут проявлять комплексную кинетику. Например, ток через одиночный ионный ка­нал может выглядеть не как простой прямо­угольник, а как «вспышка» открытий канала (рис.2.4С).

Таким образом, пэтч-кламп метод пре­доставляет новые уникальные возможности для изучения поведения ионных каналов. Во-первых, изоляция маленького участка мем­браны позволяет наблюдать активность все­го нескольких ионных каналов, а не тысяч, которые активируются в целой клетке. Во-вторых, высокое сопротивление контакта да­ет возможность регистрировать даже крайне

Раздел П. Передача информации в нервной системе

(А)

[

Closed (С) Open - <Р) 20 рА

(В)

4рА

(С) (О,)

100

100 0

2рА

200 400 600 800 1000 1200 1400

Time (ms)

Рис. 2.4. Примеры одиночных ионных каналов, зарегистрированных методом пэтч кламп

Fig. 2.4. Examples of Patch Clamp Recordings. (A) Glutamate-activated channel currents recorded in a cell-attached patch from locust muscle occur irregularly, with a single amplitude and varied open times. Downward deflections indicate current flowing into the cell. (B) Acetylcholine-activated currents from single channels in an outside-out patch from cultured embryonic rat muscle reach a maximum amplitude of about 3 pA and relax to a substate current of about 1,5 pA. Downward deflections indicate inward current. (C) Pulses of outward current through glycine activated chloride channels in an outside-out patch from cultured chick spinal cord cells are interrupted by fast closing and reopening transitions to produce bursts. (A after Cull-Candy, Miledi, and Parker, 1980; В after Hamill and Sakmann, 1981; С from A. I. McNiven and A. R. Martin, unpublished.)

малые токи. В результате мы имеем возмож­ность точного измерения амплитуд токов оди­ночных ионных каналов и можем провести анализ кинетики каналов.