Auflösung des schnellen Schaltens bei Patch-Clamp Untersuchungen

5 Veränderung des Schaltverhaltens beim Block
durch Metallionen
Bei einer Reduzierung des Gesamtstroms unter physiologischen Ruhebedingungen spricht
man vom Blockieren eines Kanals. Es wird zwischen Blockieren von Kanälen durch Kationen
(H + , Alkali und Erdalkali) und durch Proteine (z.B. Kaliotoxin, Margatoxin) (Aiyar et al.,
1995) unterschieden. Die Kationen halten sich zumeist in der cytosolischen und vacuolären
Lösung auf und stehen mit dem transportierten Ion in Konkurrenz. Die blockierten Proteine
binden sich an ein bestimmtes Kanalprotein und blockieren den Kanal. In dieser
Arbeitsgruppe sind bislang die Blockierungen durch die Kationen Cs + , Na + und Tl + untersucht
worden. Hansen et al. (1997) vermuten, daß die unterschiedlichen Effekte durch die
Metallionen alle auf demselben Mechanismus beruhen. Dies ist die Bindung an die gleiche
Stelle im Kanal, wobei die beobachteten Phänomene von der Art des blockierenden Ions
abhängen. In allen Fällen wird angenommen, daß dieser Block zu dem im folgenden
beschriebenen schnellen Schalten führt.
5.1 Veränderung der Leitfähigkeit durch schnelles Schalten
Fig. 5.1: Darstellung des Blocks bei unterschiedlichen Blockgeschwindigkeiten (Blunck, 1996).
Permeations- und Gating-Modelle (Hansen et al., 1997) behandeln ganz unterschiedliche
Phänomene. Die Entscheidung, welche Art der Modelle angewendet werden muß, kann
schwierig werden, wenn in der Untersuchung „schnelles Schalten“ (Flickern) auftritt.
Unzureichendes Auflösungsvermögen führt zu Informationsverlust.
In Fig. 5.1 werden Daten mit unterschiedlichen Blockierungsdauern gezeigt. Beim
langsamen Block gibt es keine Änderung des Stromniveaus, sondern nur eine Veränderung
der Offenwahrscheinlichkeit im Vergleich zum unblockierten Kanalzustand. Der Verlauf des
Blocks (Geschlossenzeiten) ist gut erkennbar.