Изучение молекулярных механизмов трансмембранной передачи сигналов активации на феохромоцитомных клетках PC-12

В последние годы на различных типах клеток было установлено, что передача сигналов активации связана с изменением внутриклеточной концентрации свободных ионов Са²⁺ ([Ca²⁺]_i). Увеличение [Ca²⁺]_i происходит из двух источников: внутриклеточных кальциевых депо и внеклеточной среды. Удобной моделью для изучения обмена Са²⁺ являются перевиваемые феохромоцитомные электровозбудимые клетки линии РС-12. Это обусловлено наличием в этих клетках всех видов кальциевых каналов в плазматических мембранах, известных в настоящее время, а также внемитохондриальных Ins P₃ - и рианодин - чувствительных внутриклеточных Са²⁺-пулов.

Целью работы было изучить активность различных Са²⁺-каналов плазматических мембран (VOC, ROC, SOCC) и механизмы их регуляции. Об изменении активности ионов Са²⁺ в цитоплазме РС-12 клеток судили по флуоресценции Са²⁺-красителей - Fura-2 и Fluo-3. Флуоресценцию измеряли на спектрофлуориметре Shimadzu-RF-1501. Опыты проводили на суспензиях РС-12 клеток в стандартных кварцевых кюветах при 37°С, перемешиваемых с помощью магнитной мешалки.

Деполяризация плазматической мембраны с помощью КС1 (конечная концентрация 50мМ) сопровождалась увеличением [Ca²⁺]_i, обусловленным активацией потенциал управляемых Са²⁺-каналов (VOC). Каналы регулируемые содержанием Са²⁺ во внутриклеточных кальциевых депо (SOCC) активировали обработкой суспензии клеток тапсигаргином (TG) - специфическим ингибитором Са²⁺ АТФазы внутриклеточных кальциевых депо. Верапамил эффективно подавлял активность VOC каналов (IC₅₀=0,6 мкМ) и не влиял на SOCC каналы. Арахидоновая кислота (АА) снижала уровень [Ca²⁺]_i индуцированный TG (200 нМ) в концентрации 3-10 мкМ. Движение ионов Са²⁺ по SOCC каналам было электрогенным. Деполяризация плазматических мембраны РС-12 клеток не вызывала выхода ионов Са²⁺ из внутриклеточных Са²⁺-депо.

Обработка клеток АТФ на фоне действия TG сопровождалась резким увеличением [Ca²⁺]_i, которое после достижения максимальных значений снижалось до стационарного уровня, превосходящего базальные значения. Этот результат, по-видимому, свидетельствует о наличии в мембранах РС-12 клеток рецептор регулируемых Са²⁺-каналов (ROC).

Транспорт Са²⁺ по VOC, SOCC и ROC каналам эффективно подавлялся антимикозными препаратами типа миконазола и эконазола.

Сделано заключение о том, что РС-12 клетки являются удобной моделью для изучения активности разных видов Са²⁺-каналов и поиска химических соединений, влияющих на потенциал зависимые и потенциал независимые Са²⁺-каналы.