Baylor S M, Chandler W K, Marshall M W
J Physiol. 1982 Oct;331:179-210. doi: 10.1113/jphysiol.1982.sp014369.
在用金属显色指示剂染料偶氮胂III注射的单根肌纤维受到刺激后,测量吸光度变化。可以清晰分辨出两个与染料相关的信号:(1) 一个早期的、短暂的各向同性信号,似乎是由于Ca(2+):染料复合物的形成;(2) 一个较慢的、短暂的信号,本质上是“二色性的”。二色性信号是通过获取沿纤维轴平面偏振光(0度光)和与轴成直角的光(90度光)测量的吸光度变化之间的差值得到的。
在所有使用的波长下,二色性信号的时间进程是相同的,这表明涉及一个单一的潜在过程。信号幅度的波长依赖性与在静息纤维中染料吸光度所获得的相似。
在570nm处,接近H(+):染料、Mg(2+):染料和Ca(2+):染料变化的等吸收波长,二色性信号接近最大值。0度光下的吸光度变化是正的,大约是90度光下变化的两倍,而90度光下的变化是负的。这一发现与二色性信号源于在径向对称肌纤维中改变其取向的染料分子的观点一致。变化的方向是在活动期间染料的跃迁矩变得与纤维轴更对齐。
在一串十个动作电位期间,(各向同性的)Ca(2+)瞬变幅度增加三倍,而二色性波形达到的平台值仅比单次抽搐值大30 - 40%。
用D(2)O替代林格氏液中的H(2)O会使Ca(2+)信号略有降低,将二色性信号降低至正常的0.4倍,并将张力降低至正常的0.1倍。在H(2)O林格氏液渗透压从正常的1倍增加到2.5倍时,发现了定性相似的降低。
在注射二氯偶氮膦III的纤维中也观察到二色性信号。这些在许多方面与偶氮胂III二色性信号相似。
对于偶氮胂III,二色性信号可能源于一些与肌肉中一种取向结构结合的染料分子的重新取向。重新取向滞后于Ca(2+)瞬变,可能是由于取向结构本身发生的变化。基于这一观点,通过假设Ca(2+)离子与受体位点结合且这种结合诱导取向结构中所需的变化,可以拟合偶氮胂III二色性信号。分析表明,假设的受体对Ca(2+)的解离常数等于抽搐期间肌浆游离[Ca(2+)]峰值的0.1 - 1倍,并且在15摄氏度下“解离”速率常数等于10 - 30秒(-1)。