DiFrancesco D
J Physiol. 1982 Aug;329:485-507. doi: 10.1113/jphysiol.1982.sp014315.
研究了低浓度铯离子(Cs⁺)(0.01 - 3 mM)对小牛浦肯野纤维中起搏电流完全激活的电流 - 电压关系I(f)(E)的影响。Cs⁺的作用具有双重性:在电流 - 电压曲线的负向区域,Cs⁺会引起通道阻滞;另一方面,在更正的电位下,Cs⁺会产生相反的效果,即电流增加。
与在其他阳离子通道上观察到的情况一样,Cs⁺诱导的阻滞具有浓度和电压依赖性。在远负电压范围(约 - 150至 - 50 mV)的数据可以用一个简单的阻滞模型(伍德胡尔,1973)拟合,该模型给出Cs⁺离子在到达阻滞位点之前穿过膜厚度(δ)的分数的平均值为0.71。δ的值似乎不受外部Na⁺或外部K⁺浓度的影响。在E = 0 mV时阻滞反应的解离常数(k(0))的值在0.5 - 3.7 mM范围内。在I(f)(E)关系的正向区域,由通道阻滞引起的电流降低消失。出乎意料的是,在此范围内可以观察到电流随Cs⁺增加,并且不同Cs⁺浓度下的I(f)(E)曲线显示交叉。
改变外部K⁺也会产生类似的交叉现象。对这种效应的研究表明,提高外部K⁺浓度时电流 - 电压曲线斜率的增加遵循米氏动力学,并且可以用K⁺诱导的通道激活来解释。发现44±6 mM - K⁺使通道激活反应半饱和。
Cs⁺诱导的电流增加在低K⁺溶液中很大,而在高K⁺溶液中消失,这表明Cs⁺和K⁺离子在其激活作用中存在竞争。增加Na⁺也会限制Cs⁺诱导的电流增加。
铷离子(Rb⁺)也会阻滞I(f)通道,尽管效率不如Cs⁺。与Cs⁺不同,Rb⁺引起的阻滞几乎与电压无关,并且通过假设阻滞反应发生在通道外口附近来解释(δ的平均值为0.05)。Rb⁺阻滞反应的零电压解离常数(k(0))在1.4至5.4 mM之间,并且在低Na⁺、高K⁺溶液中较低。
一种可能解释这些结果的I(f)通道特征包括一个内部“阻滞”位点,外部Cs⁺离子与之结合,从而阻滞通道,以及一个更外部的“激活”位点,K⁺、Cs⁺、Rb⁺以及可能的Na⁺离子与之结合。K⁺与该位点的结合通过调节通道或实际上通过打开通道本身来诱导电流增加。类似的机制也适用于Cs⁺和Rb⁺的结合。