Auflösung des schnellen Schaltens bei Patch-Clamp Untersuchungen

Kapitel 3: Der anomale Molfraktionseffekt
Hagiwara erklärte den AMFE mit Hilfe eines Modells mit zwei Bindestellen (Hille und
Schwarz, 1978). Somit wurde der AMFE als Beweis für das Multi-Ion-Porenmodell gesehen.
Die verschiedenen Modelle für die Ionenkanäle werden in Kapitel 4 erklärt.
3.1.2 Ergebnisse von Draber
Draber et al. (1991) untersuchten den AMFE an cytoplasmatischen Tropfen der Alge
Nitella. Draber (1990) arbeitete in der cell-attached Konfiguration und hatte eine Mischung
aus K + und Tl + im Bad und in der Pipette. Die Gesamtkonzentration betrug 150 mM.
Fig 3.2 zeigt die Abhängigkeit des Einzelkanalstroms vom Tl + /(Tl + +K + )-Verhältnis.
Draber versuchte zu entscheiden, ob der AMFE auf schnelles Schalten (Gating) oder auf einen
Multi-Ion-Poren-Mechanismus zurückzuführen sei. Ersteres würde für das enzymkinetische
Modell mit „lazy-state“ sprechen und einen Effekt der Öffnungswahrscheinlichkeiten
beinhalten. Bei der von Draber (1990) benutzten Filterfrequenz von 1 kHz konnte das jedoch
nicht entschieden werden.
Fig. 3.2: Der anomale Molfraktionseffekt an den Grünalge Nitella fexilis bei Draber (1990).
Dennoch ergaben sich Hinweise auf einen Gating-Mechanismus:
Die Strom-Spannungskurven (Fig. 3.3) zeigen ein „Drehverhalten“. Der Strom der
gemischten Lösung ist in allen Spannungsbereichen unter dem der reinen Lösungen. Dieser
Effekt konnte nicht mit dem Multi-Ion-Porenmodell erklärt werden, weil es den AMFE nur
innerhalb eines begrenzten Spannungsbereiches erklären konnte (Schultze, 1990; Draber et
al., 1991). Draber et al. (1991) versuchte, das Drehverhalten mit Hilfe des enzymkinetischen
Modells mit „lazy-state“ (Hansen et al., 1981, 1983) zu beschreiben. Die Hypothese war, daß
der Detektor dem Einzelereignis nicht mehr folgen kann, und die Verminderung der
Leitfähigkeit in der gemischten Lösung auf das Mitteln über unentdecktes schnelles Schalten
zurückzuführen sei. Es ist möglich, daß bei einer Filterfrequenz von 1 kHz dieses
hypothetische Schalten nicht beobachtet werden kann.
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