Auflösung des schnellen Schaltens bei Patch-Clamp Untersuchungen

Kapitel 7: Meßergebnisse
Die Eigenwertgleichung 7.6.a wurde aus einer Differentialgleichung für einen
Makrokanal (eine ähnliche Formel wie die Gleichung 4.1) erhalten.
Der Target-Fit hat mehrere Vorteile gegenüber dem allgemeinen Zeitkonstantenfit. Die
Berechnung der Ratenkonstanten aus den Zeitkonstanten und Amplitudenfaktoren ist sehr
kompliziert und mitunter ungenau, auch wenn neuerdings Jackson (1997) einen neuen
Algorithmus dafür vorgeschlagen hat. Noch wichtiger ist, daß die Dwell-Time-Verteilung für
alle Niveaus in einer Mehrkanalaufzeichnung gleichzeitig gefittet werden müssen. Besonders
wichtig für die Genauigkeit ist dies, wenn der vermutete Effekt des schnellen Schaltens durch
eine einzelne Ratenkonstante verursacht wird.
Die zugehörigen Fitroutinen sind im Programm „Day“ eingebaut (Kirst, 1997).
7.3.3 Der Vergleich von COC- und OOCCC-
Modell
Das erste Modell hat historische Gründe. Eigentlich könnte das COC-Modell von
vornherein ausgeschlossen werden. Doch das Modell COC wurde von Blunck (1996)
zum Nachweis des schnellen Schaltens beim Na + -Block des K + -Kanals in Chara gewählt.
Hierbei wurde von nur einem offenen Zustand ausgegangen. Die Verweilzeit in ihm wird
durch Übergänge in zwei geschlossene Zustände unterbrochen. Nach den Ergebnissen von
Blunck (1996) ist der Kanal in dem einen Zustand über einen längeren Zeitraum geschlossen,
während die Geschlossen-Erreignisse des zweiten Zustandes durch sehr kurze Öffnungen
unterbrochen werden.
Der Ausschluß dieses Modells ergibt sich aus der Regel, daß die Anzahl der Offenzustände
gleich der Anzahl der τ ’s in dem Offen-Dwell-Time-Histogramm und die Anzahl der
Geschlossen-Zustände gleich der τ ’s in dem Geschlossen-Dwell-Time-Histogramm ist. Da
bei dem Offen-Dwell-Time-Histogramm der Fit der Exponentialfunktion zwei Zeitkonstanten
benötigt, sollte ein Modell mit zwei Geschlossenzuständen ausgewählt werden.
Die Folge der zu geringen Zustandszahl ist, daß die theoretischen Kurven nicht
ausreichend an die Meßdaten angepaßt werden konnten (Fig 7.7A-B-C). Die Ergebnisse
weichen besonders bei Fits mit einem Offenzustand und Fits mit zwei Offenzuständen sehr
stark von den Meßdaten ab.
Bei dem OOCCC-Modell sind die Zustände ebenfalls in einer Reihe. Der
Unterschied ist, daß es insgesamt fünf statt der vorherigen drei Zustände gibt (zwei offene und
drei geschlossene Zustände) und die Übergänge auch innerhalb der offenen und der
geschlossenen Zustände liegen können. Der Übergang zwischen geschlossenem und offenem
Zustand ist sehr schnell, was eine Grundvoraussetzung für das schnelle Schalten ist (die
Ratenkonstanten werden im Abschnitt 7.3.5 noch genauer betrachtet).
Das entscheidende Argument ist aber, daß die theoretische Kurve am besten an die
Meßdaten angepaßt werden konnte (Fig 7.8A-B-C). Es wird beobachtet, daß die Meßdaten
von der Fitfunktion eine deutlich geringere Abweichung haben als bei dem COC-
Modell. Deshalb kommt das Modell COC für die weitere Untersuchung der
Ratenkonstanten nicht mehr in Frage.
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