Gorman A L, Thomas M V
J Physiol. 1980 Nov;308:287-313. doi: 10.1113/jphysiol.1980.sp013472.
向海兔神经元R - 15注射钙敏染料偶氮胂III。在电压钳制条件下,利用差分分光光度计测量染料吸光度的变化,以监测膜去极化期间以及细胞内注射钙离子期间细胞内游离钙离子浓度[Ca](i)的变化。
在恒定持续时间下,吸光度变化以及因此的[Ca](i)随钙离子注射强度呈线性增加。恒定强度钙离子注射产生的吸光度变化也随注射持续时间增加,但这种增加是渐近的。
钙激活钾电流I(K,Ca)随[Ca](i)的增加呈线性增加,其上升和衰减紧密跟随细胞内注射钙离子产生的吸光度变化的时间进程。
钙激活钾电导随膜去极化呈指数增加。对于膜电位25.3 mV的变化,恒定强度和持续时间的钙离子注射激活的钾电导平均增加e倍。
在正常人工海水和无钙人工海水中,向不同膜电位去极化脉冲期间测量的净外向钾电流的差异用作I(K,Ca)的指标。在去极化的最初50 - 100毫秒内,其时间进程近似线性,但在更长时间时,该关系接近最大值。同时测量的偶氮胂III吸光度变化与脉冲期间[Ca](i)升高引起I(K,Ca)的激活大致一致。
钙激活钾电导与膜电位的关系呈钟形,类似于吸光度与电位曲线,但其最大值向更正的膜电位偏移。两条曲线在电压轴上的偏移可以通过G(K,Ca)的电位依赖性来解释。
当通过细胞内注射钙离子使[Ca](i)升高时,在正常人工海水和无钙人工海水中用去极化电压脉冲测量的净外向钾电流增加。随着大量且长时间的钙离子注射,净外向电流随[Ca](i)下降而降低。
重复刺激期间发生的净外向钾电流的时间和频率依赖性降低与[Ca](i)的增加没有明显的时间关系。细胞内注射钙离子引起的[Ca](i)增加可缓解这种降低。
接近估计的钙离子平衡电位从而不会引起钙离子内流和积累的短暂去极化脉冲测量的净外向钾电流,会被先前引起[Ca](i)升高的去极化脉冲所促进。
促进实验还表明,[Ca](i)对I(K,Ca)的激活具有显著的时间常数。在去极化脉冲期间,膜附近[Ca](i)的升高以及因此I(K,Ca)预计遵循时间的平方根,但[Ca](i)对I(K,Ca)激活的延迟可以解释为什么观察到的I(K,Ca)的时间进程最初几乎是线性的。
如果细胞内钙离子结合位点大约在膜的一半位置,则可以解释钙激活钾电导的电位依赖性。