Name: recapitulation of an ion channel iv curve using frequency components
Uploaded: 2011-02-08T16:00:00
Duration: 10 min 14 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Recapitulation of an Ion Channel IV Curve Using Frequency Components at JoVE.com

وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح عدد R21 - 01 - HL094828 منحت لPoelzing د.

1. تعد الدالة والضوضاء إشارة الإدخال <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إنشاء دالة الضوضاء التي تحتوي على عناصر الترددات المطلوبة. ويمكن القيام بذلك عن طريق تصف مكونات التردد المطلوب في المجال تردد ومن ثم حساب تحويل فورييه العكسية السريعة. في هذه الدراسة ، 1 -- كان يستخدم 15 كيلو هرتز. وحسبت جميع تحويلات فورييه وتحويل فورييه العكسية وصفها في هذه الدراسة باستخدام FFT مطلب وظائف IFFT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مقياس السعة وظيفة الضوضاء بشكل مناسب. في هذه الدراسة تم تحجيمها وظيفة مثل هذه الضوضاء التي الصفر إلى ذروة سعة الدالة ضجيج بلغ 50 أو 100 فولت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إنشاء ملف التحفيز باستخدام الأساليب المناسبة لاقتناء البرمجيات المستخدمة. لClampex 8 ، أولا إنشاء ملف نصي مع رأس المناسبة. دون رأس ، تضاف الزيادات الوقت لحملة واحدة في العمود الأول. ينبغي للزيادات الوقت نفسه يكون التباعد الزمني الفاصل كما أخذ العينات المستخدمة في القياسات. لكل اكتساح في البروتوكول خطوة الجهد إدراج الفولتية بالضبط المطلوب في كل خطوة الوقت. وينبغي أن تشمل هذه الدالة الضوضاء. </li></ol> 2. إجراء قياسات الجهد المشبك <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إنشاء بروتوكول القياس ضمن برنامج الاستحواذ والتي تتوافق مع ملف التحفيز ولدت من قبل. في Clampex ، هناك القائمة التي تسمح للمستخدم لربط ملف التحفيز مع البروتوكول الحالي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إرفاق نموذج (أو البيولوجية) الخلية إلى معدات القياس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنفيذ التجربة كما كان مقررا. لأغراض المراقبة ، للتأكد من القياسات الدورية التي لا تتضمن أية وظائف الضوضاء. </li></ol> 3. آخر تجربة التحليل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب منحنى الرابع لتسجيل الفردية. إذا كان التسجيل هو في حالة مستقرة عند تطبيق الدالة ضجيج ، يمكن إنشاء منحنى رابعا استخدام جزء من حالة مستقرة تسجيل مؤقتا خارج نطاق الدالة الضوضاء. إذا لم يكن في تسجيل حالة مستقرة ، وظيفة الضوضاء قد تتداخل مع حساب منحنى الرابع ، لذلك ينبغي أن يتم تسجيل وظيفة ثانية دون ضجيج الحالي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكل خطوة الجهد في تسجيل حساب تحويل فورييه سريع لجزء من التسجيل ، حيث تم إدراج الدالة الضوضاء. الجمع بين تحويل فورييه لكل خطوة الجهد في مصفوفة amxn ، حيث m هو عدد من الترددات في الاتحاد الفرنسي للتنس ، و n هو عدد من الخطوات الجهد. في هذا التكوين ، كل صف من المصفوفة يمثل اتساع وتيرة واحدة في جميع مراحل الجهد في التجربة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكل تردد (أي كل صف في المصفوفة أعلاه) ربط الصفوف مع منحنى ولدت في الرابع وسجل 3.1 معامل الارتباط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مؤامرة ضد معامل الارتباط لتصور تردد الترددات العالية التي تترابط مع المنحنى الرابع. منذ يرد المكون داخل العاصمة وتيرة الأول من الاتحاد الفرنسي للتنس ، ينبغي أن معامل الارتباط لهذا التردد يكون دائما&gt; 0.99. </li></ol> 4. ممثل النتائج : وتظهر القياسات ممثل الشبك الجهد لخلية نموذجية دون (الشكل 1A) ومع (الشكل 1B) وظيفة الضجيج إدراجها في البروتوكول خطوة الجهد. وحسبت أيضا منحنى الرابع نموذج للخلية (الشكل 1C). لكل الاجتياح ، في التسجيلات من الشكل 1 ، وكان الاتحاد الفرنسي للتنس على حساب الإطار الزمني حيث تم إدراج الدالة الضوضاء (انظر مربع أحمر في أرقام 1A ، 1B). الأرقام 2A و 2B تظهر FFTs يحسب للتسجيلات تظهر في الشكل و1A 1B ، على التوالي. بناء على الفحص البصري ، المكون العاصمة (أبرزت باللون الأحمر) ويبدو أن تحاكي شكل المنحنى الرابع. من دون ضجيج وظيفة ، وجميع ترددات فوق العاصمة ويبدو أن سعة قريبة من الصفر (الشكل 2A). عند إدراج الدالة الضوضاء ، الترددات بين 1 و 15 كيلو هرتز وسعة ملحوظ بصريا (الشكل 2B). ويبين الشكل 3 نتيجة ربط سعة التردد الفردية عبر سلسلة من الخطوات ضد الجهد المنحنى الرابع. الشكل 3A - C يبين معاملات الارتباط عندما تم إجراء التجربة في ظل ظروف التحكم (أي وظيفة الضجيج) ، وضجيج مع سعة 50 و 100 فولت ، على التوالي. لاحظ في جميع الحالات ، يبدو عنصر لربط العاصمة تماما تقريبا مع المنحنى الرابع. في الواقع ، بالنسبة لجميع التسجيلات ، وكان معامل الارتباط لهذا التردد أكبر من 0.99 (R = 0.9996 ± 1E - 5 ، يعني ± الانحراف المعياري). عندما ننظر في الشكل 3A (شروط السيطرة) ، لا توجد ترددات بجانب المكون العاصمة الذي يرتبط بشكل كبير مع اتساع المنحنى الرابع. على وجه التحديد ، فإن أيا من هذه الترددات ومعاملات الارتباط أكبر من 0.5. الإدراج على وظيفة أدنى ضجيج السعة (50 فولت) ، وهذه الترددات نفسها كانت لا تزال أقل من معاملات الارتباط 0.5. معاملات الارتباط لالترددات ذاتها كما لم تصبح أكبر من 0.5 عندما تمت زيادة السعة إلى 100 الضوضاء بالسيارات. <img src="/files/ftp_upload/2361/2361fig1.jpg" alt="الشكل 1" /> . الشكل النموذجي للخلية تسجيلات 1 : تظهر التسجيلات المشبك الجهد لخلية نموذجية دون (1A) ومع (1B) وظيفة الضجيج تضمينها في بروتوكول الجهد الخطوة. لأول 20 مللي ثانية والأخير من كل اكتساح ، بقي المحتملة في إمكانية عقد (0 بالسيارات). وكان كل خطوة الجهد 80 مللي طويل ، وأضيفت وظيفة الضوضاء 40 مللي ثانية بعد بداية الخطوة. وكان الضجيج وظيفة مدة 30 مللي ثانية والترددات الواردة بين 1 و 15 كيلو هرتز. وقد كثفت الجهد جيئة وذهابا ، -150 إلى +50 بالسيارات في 5 زيادات بالسيارات. ويظهر أيضا منحنى الرابع نموذج للخلية (1C). تسجيلات لجعل أسهل في القراءة ، أدرج فقط كل اكتساح الخامس في 1A 1B و، ولكن تم إدراج جميع الاحتلالات في 1C. <img src="/files/ftp_upload/2361/2361fig2.jpg" alt="الشكل 2" /> الشكل 2 FFT التسجيلات : تم احتساب FFT لجزء من كل 30 مللي اكتساح حيث الوظيفة الضجيج هو أن إدراج (المنطقة المحصورة بين مربع أحمر في أرقام 1A ، 1B). الأرقام 2A و 2B تظهر FFTs دون احتساب وظيفة مع الضجيج ، على التوالي. مرة أخرى ، من أجل الوضوح ، يتم تضمين فقط من كل FFT الاجتياح الخامس في الشكل ، ولكن تم استخدام كل الاحتلالات في حسابات المستقبل. <img src="/files/ftp_upload/2361/2361fig3.jpg" alt="الشكل 3" /> وأظهرت نتائج الارتباط بين المنحنى الرابع من تسجيل وسعة الترددات الفردية عبر مجموعة من الخطوات الجهد : الرقم التردد الرابع 3 إرتباطات. الأرقام 1A -- 1C تظهر معامل الارتباط للترددات 0-20 كيلو هرتز في ظل ظروف السيطرة ، وبحضور 50 أو 100 وظائف الضوضاء بالسيارات ، على التوالي. <img src="/files/ftp_upload/2361/2361fig4.jpg" alt="الشكل 4" /> الشكل 4 إعادة إنشاء منحنى رابعا : تم مضافين منحنى الرابع نموذج للخلية (نفس الشكل 1C) وحجم اثنين من الترددات. وكان تردد لأول مرة عنصر العاصمة (R = 0.995) ، والثانية كانت تردد اختيارها عشوائيا مع ارتباط منخفضة (R = 0.3212). وتحجيم سعة التردد في السعة تقريبا نفس المنحنى الرابع.

<ol>
	<li>Hamill, O. P., Marty, A., Neher, E., Sakmann, B., Sigworth, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+patch-clamp+techniques+for+high-resolution+current+recording+from+cells+and+cell-free+membrane+patches.">Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recording from cells and cell-free membrane patches.</a> Pflugers Arch. 391, 85-100 (1981).</li><li>Ukomadu, C., Zhou, J., Sigworth, F. J., Agnew, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=mu]l+Na++channels+expressed+transiently+in+human+embryonic+kidney+cells:+Biochemical+and+biophysical+properties.">mu]l Na+ channels expressed transiently in human embryonic kidney cells: Biochemical and biophysical properties.</a> Neuron. 8, 663-676 (1992).</li><li>Abriel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+Arrhythmogenic+Mechanism+Revealed+by+a+Long-QT+Syndrome+Mutation+in+the+Cardiac+Na++Channel.">Novel Arrhythmogenic Mechanism Revealed by a Long-QT Syndrome Mutation in the Cardiac Na+ Channel.</a> Circ Res. 88, 740-745 (2001).</li><li>Giles, W. R., Imaizumi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+potassium+currents+in+rabbit+atrial+and+ventricular+cells.">Comparison of potassium currents in rabbit atrial and ventricular cells.</a> J Physiol. 405, 123-145 (1988).</li><li>Lee, K. S., Tsien, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+calcium+channel+blockade+by+verapamil,+D600,+diltiazem+and+nitrendipine+in+single+dialysed+heart+cells.">Mechanism of calcium channel blockade by verapamil, D600, diltiazem and nitrendipine in single dialysed heart cells.</a> Nature. 302, 790-794 (1983).</li><li>Ozdemir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+Inhibition+of+Na/Ca+Exchange+Results+in+Increased+Cellular+Ca2++Load+Attributable+to+the+Predominance+of+Forward+Mode+Block.">Pharmacological Inhibition of Na/Ca Exchange Results in Increased Cellular Ca2+ Load Attributable to the Predominance of Forward Mode Block.</a> Circ Res. 102, 1398-1405 (2008).</li><li>Zhang, S., Zhou, Z., Gong, Q., Makielski, J. C., January, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+Block+and+Identification+of+the+Verapamil+Binding+Domain+to+HERG+Potassium+Channels.">Mechanism of Block and Identification of the Verapamil Binding Domain to HERG Potassium Channels.</a> Circ Res. 84, 989-998 (1999).</li><li>Veeraraghavan, R., Poelzing, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+underlying+increased+right+ventricular+conduction+sensitivity+to+flecainide+challenge.">Mechanisms underlying increased right ventricular conduction sensitivity to flecainide challenge.</a> Cardiovasc. Res. 77, 749-756 (2008).</li><li>Goodman, M., Art, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positive+feedback+by+a+potassium-selective+inward+rectifier+enhances+tuning+in+vertebrate+hair+cells.">Positive feedback by a potassium-selective inward rectifier enhances tuning in vertebrate hair cells.</a> Biophysical Journal. 71, 430-442 (1996).</li><li>Han, A., Frazier, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ion+channel+characterization+using+single+cell+impedance+spectroscopy.">Ion channel characterization using single cell impedance spectroscopy.</a> Lab Chip. 6, 1412-1414 (2006).</li><li>Hayashi, H., Fishman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inward+rectifier+K+-channel+kinetics+from+analysis+of+the+complex+conductance+of+Aplysia+neuronal+membrane.">Inward rectifier K+-channel kinetics from analysis of the complex conductance of Aplysia neuronal membrane.</a> Biophysical Journal. 53, 747-757 (1988).</li><li>Millonas, M. M., Hanck, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonequilibrium+response+spectroscopy+of+voltage-sensitive+ion+channel+gating.">Nonequilibrium response spectroscopy of voltage-sensitive ion channel gating.</a> Biophys. J. 74, 210-229 (1998).</li><li>Misakian, M., Kasianowicz, J., Robertson, B., Petersons, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency+response+of+alternating+currents+through+the+Staphylococcus+aureus+alpha-hemolysin+ion+channel.">Frequency response of alternating currents through the Staphylococcus aureus alpha-hemolysin ion channel.</a> Bioelectromagnetics. 22, 487-493 (2001).</li><li>Sale, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+Properties+of+hERG+1a/1b+Heteromeric+Currents+and+a+hERG+1b-Specific+Mutation+Associated+With+Long-QT+Syndrome.">Physiological Properties of hERG 1a/1b Heteromeric Currents and a hERG 1b-Specific Mutation Associated With Long-QT Syndrome.</a> Circ Res. 103, 81-95 (2008).</li><li>Blatz, A. L., Magleby, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+description+of+three+modes+of+activity+of+fast+chloride+channels+from+rat+skeletal+muscle.">Quantitative description of three modes of activity of fast chloride channels from rat skeletal muscle.</a> J Physiol. 378, 141-174 (1986).</li><li>Kuo, J. J., Lee, R. H., Zhang, L., Heckman, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Essential+role+of+the+persistent+sodium+current+in+spike+initiation+during+slowly+rising+inputs+in+mouse+spinal+neurones.">Essential role of the persistent sodium current in spike initiation during slowly rising inputs in mouse spinal neurones.</a> The Journal of Physiology. 574, 819-834 (2006).</li><li>Thompson, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+potassium-channel+selectivity+revealed+by+Na(+)+and+Li(+)+binding+sites+within+the+KcsA+pore.">Mechanism of potassium-channel selectivity revealed by Na(+) and Li(+) binding sites within the KcsA pore.</a> Nat. Struct. Mol. Biol. 16, 1317-1324 (2009).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

هناك عقبات تقنية تمنع في الوقت الحاضر الباحثون من قياس أنواع متعددة في وقت واحد مع قناة أيون النية في وقت لاحق لتحديد مدى الحالية ينبغي أن ينسب إلى كل نوع القناة. وبسبب هذا القيد ، وعادة ما يتم دراسة القنوات الأيونية فردي باستخدام تقنيات مثل المشبك المحتملة الجهد ، والحالية ، والعمل من 1 إلى دراسة أنواع القنوات الفردية ، وغالبا ما تستخدم غيروي نظم التعبير. 2 عند العمل مع الخلايا المعزولة من الأنسجة ، مثل العضلية ، يجب استخدام وسائل أخرى لمنع القنوات الأيونية المختلفة. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون المعطل قنوات الصوديوم بواسطة منحدر بطيء depolarizing الجهد ، يمكن أن يكون قد تم حظره الداخل 3 قنوات البوتاسيوم مع تصحيح BaCl2 خارج الخلية ، (4) ويمكن حظر استخدام قنوات الكالسيوم فيراباميل 5 أسلوب واحد يستخدم هذا جزئيا يتغلب على هذا القيد هو قياس التدفق الحالي من خلال أنواع قناتين في وقت واحد ، ثم كرر بعد حظر انتقائي قياس نوع واحد مع وكيل قناة مناسبة. ويمكن بعد ذلك الطرح من القياسين أن تستخدم لتقدير كمية الحالية تعزى إلى نوع القناة التي تم حظرها. 6 ومع ذلك ، هناك نوعان من القيود الرئيسية لهذه التقنية. أولا ، لم يتم تحديد العوامل الكيميائية التي يمكن أن تسد بشكل انتقائي كل قناة أيون ، وبعض الأدوية المستخدمة على نطاق واسع وغير محدد أنواع التفاعلات مع قناة أخرى. 5،7 ثانية ، فإنه لا يمكن تحديد ما إذا كان هذا الأسلوب من قناة واحدة هي عن طريق التضمين أخرى القناة. على سبيل المثال ، فقد تبين التعبير غير متجانسة من NAV 1.5 و 2.1 في البطينين قير خنزير غينيا ، وقيل أن وجود علاقة التآزر القائم بين القناتين ، مثل أن ارتفاع 2.1 قير التعبير في البطين الأيمن يخفض سرعة التوصيل. 8 في الوقت الحاضر ، لا يمكن أن يكون هذا التحقق. في هذه الدراسة ، فإننا نقترح أن التحليل الطيفي مقاومة قد تكون أداة مفيدة لدراسة أنواع متعددة القناة الايونية يقاس في نفس الوقت. لم يكن أبدا على الرغم من الطريقة المستخدمة لتقديم نستشف من أنواع التيارات القناة الثانية يقاس في نفس الوقت ، تم استخدام التحليل الطيفي للمقاومة الدراسة عددا من الجوانب الأخرى من وظيفة القناة الايونية. وأظهرت غودمان والفن باستخدام خلايا الشعر السمعي السلاحف التي يمكن تعديلها بروتوكولات المشبك الحالية لضبط خلية لترددات مختلفة ، والتذبذبات في إمكانات عبر الغشاء هو نتيجة لتفاعل بين الداخل تصحيح قناة + K وقناة + كا 2. تظاهر 9 هان وفرايزر التي يمكن قياسها مقاومة في خلية واحدة على نطاق واسع من الترددات (100 هرتز إلى 5 ميجاهيرتز) ، والزيادة في مقاومة عندما لاحظ K + أو كا 2 + سدت قنوات يمكن أن تكون وسيلة بسيطة ل اكتشاف كتلة في قناة عالية الإنتاجية شاشات المخدرات. فيشمان 10 هاياشي واستخدمت تصرف معقدة لدراسة الخصائص الحركية لتصحيح الداخل قناة + K 11 مجموعات أخرى أدرجت وتيرة واحدة في بروتوكول المشبك الجهد من أنواع مختلفة ، والقناة أظهرت أن وافقت لاحظ تردد الاستجابة مع الاستجابة المتوقعة لبعض الترددات ولكن ليس غيرها. 12،13 Millonas Hanck واقترح بعض الترددات السبب لم ينتج رد الفعل المتوقع هو وجود ثوابت معدل متعددة في نموذج ماركوف (12). مثل هذه الدراسات ، فضلا عن غيرهم ، أثبتت أن هناك حالات عندما التيارات الأيونية تقاس من القنوات الأيونية أثناء استخدام التحليل الطيفي مقاومة لا نتفق مع استجابة التردد النظري. هذا ليس مصدر قلق في هذه الدراسة ، لأن الغرض من هذا الأسلوب في هذه الدراسة هو تحديد الترددات التي ترتبط مع السعة الحالية مستقل من الافتراضات الكامنة وراء غشاء الدائرة الكهربائية. Furtheremore ، يتم حساب السعة الحالية من أجزاء من التسجيلات التي لا تملك أية وظائف الضوضاء إدخالها عليها. وهناك عدد من الدراسات الأخرى أيضا النماذج الحالية للمعرض العديد من القنوات الأيونية إجراء العديد من المنظمات غير التوصيل وجميع الدول مع ثوابته معدل الخاصة. 14،15،16 طومسون وآخرون أظهرت أن فلتر الانتقائية للقناة KcsA ومواقع الربط مختلفة لنا + لي + و K + ، وتكاليف حيوية في الانتقال من موقع واحد ملزم لآخر كما تتحرك ايون من خلال تصفية الانتقائية هو ما يجعل قناة سلوك تفضيلي K + الأيونات من خلال المسام والخمسين. (17) وفي هذه الورقة أدرجنا مجموعة من الترددات (وظيفة الضجيج) في البروتوكول خطوة الجهد وبحثت عن الترددات التي ترتبط السعة العالية السعة مع التيار العام. منذ أن قدمت أدلة قوية تشير ثوابت معدل متعددة تلعب دورا في توصيل الأيونات من خلال differenقد ر القنوات ، وإدخال ترددات المرتبطة بهذه الثوابت معدل ترددات معينة لسبب أو ربط صداها عاليا مع السعة الحالية ، والتي لن يكون على خلاف ذلك. يتم تنفيذ هذا الأسلوب أثبت في هذه الدراسة على خلية النموذج ، الذي هو مواز RC الدوائر التي تستخدم عادة لاختبار الدوائر المشبك الجهد والمعدات الاستحواذ. وليس من المتوقع أن أي الترددات الى جانب العاصمة وترتبط مع حجم الحالية ، وهذا هو مبين في البيانات المتوفرة لدينا. علينا أن نبين أن إضافة وظيفة الضجيج لم يسبب أي الترددات العالية لربط مع السعة الحالية. هذه النتائج الحاسمة هما لأنها تظهر أن معدات القياس وظيفة الضجيج لا في حد ذاتها سببا لربط أي الترددات مع السعة الحالية. الدراسات المستقبلية عند إجراء قياسات باستخدام الأغشية تحتوي على القنوات الأيونية ، ومن المتوقع أنه ، اعتمادا على القناة المستخدمة ، والترددات التي تتوافق مع ثوابت المعدل في تصفية انتقائية أو ربما المسام وسوف تؤثر على استجابة التردد للقناة والتي تؤثر على ترددات عالية و أو ارتباط منخفضة مع السعة الحالية. لأن هذا الأسلوب هو أسلوب جديد لدراسة القنوات الأيونية ، وهناك عدد من الاتجاهات ويمكن متابعة الدراسات المستقبلية. أولا ، ينبغي أن تستخدم هذه التقنية لوصف استجابة التردد لقنوات محددة معزولة. عمل إضافي يحتاج أيضا إلى أن يتم لمعايرة سعة التردد على سعة الحالية. مرة واحدة وتتميز قنوات متعددة بشكل فردي ، يجب أن تقاس أنواع متعددة في نفس الوقت قناة. ويمكن أيضا أن تتكيف هذه التقنية لاستخدامها في عمل محتمل المشبك ، المشبك الحالية ، وتحفيز الدراسات الميدانية. في حين أن هذا هو أسلوب جديد ، فإنه يظهر ما يمكن أن يكون وسيلة قوية لجعل القياسات الكهربية التي كانت في السابق غير ممكن ، وتقديم رؤى جديدة قيمة في دور الفسيولوجية للقنوات أيون.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Matlab</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Mathworks</td>
<td>n/a</td>
<td>Natick, MA</td>
</tr>
<tr>
<td>Clampex 8</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Molecular Devices</td>
<td>Clampex 8</td>
<td>Sunnyvale, CA</td>
</tr>
<tr>
<td>Integrating Patch Clamp Amplifier</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Molecular Devices</td>
<td>Axopatch 200</td>
<td>Sunnyvale, CA</td>
</tr>
<tr>
<td>Headstage</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Molecular Devices</td>
<td>CV202</td>
<td>Sunnyvale, CA</td>
</tr>
<tr>
<td>16-Bit Data Acquisition System</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Molecular Devices</td>
<td>Digidata 1322A</td>
<td>Sunnyvale, CA</td>
</tr>
<tr>
<td>Model Cell</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Molecular Devices</td>
<td>Patch 1 Model Cell</td>
<td>Sunnyvale, CA</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

recapitulation of an ion channel iv curve using frequency components

مقدمة : في الوقت الحاضر ، لا توجد وسائل متعددة لقياس أنشئت أنواع القناة الايونية في وقت واحد ، وتتحلل إلى أجزاء قياس الحالية التي تعزى إلى كل نوع القناة. هذه الدراسة توضح كيف يمكن استخدام التحليل الطيفي لتحديد مقاومة الترددات المحددة التي ترتبط إلى حد كبير مع اتساع حالة مستقرة خلال التجارب الحالية قياس الجهد المشبك. الأسلوب ينطوي على إدراج وظيفة الضوضاء التي تحتوي على ترددات محددة في بروتوكول خطوة الجهد. في العمل المقدم ، يتم استخدام خلية نموذج لإثبات أن يتم إدخال أي الارتباطات عالية من قبل الدوائر المشبك الجهد ، كما أن وظيفة الضوضاء في حد ذاته لا يدخل أي الارتباطات عالية عند أي قنوات ايون موجودة. هذا ضروري قبل التحقق من صحة ويمكن تطبيق هذه التقنية لالمستحضرات المحتوية على القنوات الأيونية. الغرض من هذه المقدمة هو بروتوكول لشرح كيفية توصيف استجابة تردد من نوع أيون قناة واحدة إلى وظيفة الضوضاء. مرة واحدة وقد تم التعرف على ترددات محددة في نوع قناة منفردة ، ويمكن استخدامها لإنتاج الحالة الراهنة الجهد المستمر (الرابع) المنحنى. ثم قد الترددات العالية التي ترتبط مع نوع قناة واحدة وربط الحد الأدنى مع أنواع قناة أخرى يمكن استخدامها لتقدير المساهمة الحالية لأنواع متعددة تقاس قناة في وقت واحد. الطريقة : أجريت قياسات المشبك الجهد على خلية باستخدام نموذج خطوة الجهد معيار البروتوكول (-150 إلى +50 بالسيارات ، 5mV الخطوات). أدرجت في كل خطوة الجهد : الوظائف التي تحتوي على مقادير متساوية من الضوضاء من الترددات كيلوهرتز 15/01 (50 أو 100mV الصفر إلى سعة الذروة). تم حساب المكون الحقيقي لتحويل فورييه السريع (FFT) من إشارة الخرج مع وبدون ضجيج المحتملة لكل خطوة. ويرتبط حجم كل تردد بوصفها وظيفة من الخطوة الجهد مع السعة الحالية في الفولتية المقابلة. النتائج والاستنتاجات : في غياب الضوضاء (السيطرة) ، وتراوحت شدتها بين جميع الترددات باستثناء عنصر العاصمة ارتباطا ضعيفا (| R | &lt;0.5) مع منحنى الرابع ، في حين أن عنصر العاصمة كان معامل الارتباط أكبر من 0.999 في جميع القياسات. لم نوعية العلاقة بين الفرد والترددات المنحنى الرابع لم تتغير عندما أضيفت وظيفة الضجيج على البروتوكول خطوة الجهد. وبالمثل ، وزيادة السعة وظيفة الضوضاء كما لا يزيد من الارتباط. قياسات التحكم تثبت أن الدوائر المشبك الجهد في حد ذاته لا يسبب أي ترددات فوق 0 هرتز إلى حد كبير مع ربط منحنى الرابع ثابتة للدولة. وبالمثل ، والقياسات في وجود وظيفة الضوضاء تدل على أن وظيفة الضجيج لا يسبب أي ترددات فوق 0 هرتز إلى ربط مع المنحنى الرابع المطرد للدولة إذا لم تكن هناك قنوات ايون موجودة. على أساس هذا التحقق ، ويمكن الآن طريقة يمكن تطبيقها على المستحضرات التي تحتوي على قناة واحدة نوع أيون بقصد تحديد الترددات التي سعة ربط هذا النوع تحديدا مع القناة.

Watch this Scientific Journal Video about Recapitulation of an Ion Channel IV Curve Using Frequency Components at JoVE.com

Recapitulation of an Ion Channel IV Curve Using Frequency Components

هناك عقبات تقنية لقياس التدفق الحالي من خلال قنوات متعددة في وقت واحد أيون ، والمميزين في وقت لاحق ما جزءا من التيار عبر الغشاء ومن المقرر أن لكل نوع القناة. لتلبية هذه الحاجة ، وهذا الأسلوب يمثل وسيلة لتوليد المنحنى الرابع من أنواع قناة منفردة باستخدام مكونات تردد معين.

خلاصة من المنحنى الرابع ايون القناة باستخدام مكونات التردد

INTRODUCTION: Presently, there are no established methods to measure multiple ion channel types simultaneously and decompose the measured current into ...

Research

JoVE Journal

Biology

MALDI Sample Preparation: the Ultra Thin Layer Method

MALDI تحضير العينة : الترا أسلوب طبقة رقيقة

This video demonstrates the preparation of an ultra-thin matrix/analyte layer for analyzing peptides and proteins by Matrix-Assisted Laser Desorption ...

Major Components of the Light Microscope

مكونات رئيسية مجهر الضوء

The light microscope is a basic tool for the cell biologist, who should have a thorough understanding of how it works, how it should be aligned for ...

Homemade Site Directed Mutagenesis of Whole Plasmids

الموقع محلية الصنع تطفير موجه من البلازميدات الجامعة

Site directed mutagenesis of whole plasmids is a simple way to create slightly different variations of an original plasmid. With this method the cloned ...

Quantifying the Frequency of Tumor-propagating Cells Using Limiting Dilution Cell Transplantation in Syngeneic Zebrafish

قياس التردد من ورم الخلايا باستخدام الحد من نشر زرع الخلايا في التخفيف اسماك الزرد مسانج

Self-renewing cancer cells are the only cell types within a tumor that have an unlimited ability to promote tumor growth, and are thus known as ...

Exploring Arterial Smooth Muscle Kv7 Potassium Channel Function using Patch Clamp Electrophysiology and Pressure Myography

استكشاف الشرياني العضلات الملساء قناة البوتاسيوم Kv7 الدالة باستخدام المشبك التصحيح الكهربية وتخطيط العضل الضغط

Contraction  or relaxation of smooth muscle cells within the walls of resistance arteries  determines the artery diameter and thereby controls flow of ...

One-channel Cell-attached Patch-clamp Recording

قناة واحدة الخلية المرفقة تسجيل التصحيح، المشبك

Ion channel proteins are universal devices for fast communication across biological membranes. The temporal signature of the ionic flux they generate ...

Reconstitution of a Transmembrane Protein, the Voltage-gated Ion Channel, KvAP, into Giant Unilamellar Vesicles for Microscopy and Patch Clamp Studies

إعادة تشكيل البروتين عبر الغشاء، وايون القناة بوابات الجهد، KvAP، إلى العملاق Unilamellar الحويصلات للفحص المجهري وتصحيح الدراسات المشبك

Giant Unilamellar Vesicles (GUVs) are a popular biomimetic system for studying membrane associated phenomena. However, commonly used protocols to grow ...

Functional Reconstitution and Channel Activity Measurements of Purified Wildtype and Mutant CFTR Protein

إعادة إعماره الوظيفية وآخر قناة قياسات تنقية Wildtype والمسخ CFTR البروتين

The Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) is a unique channel-forming member of the ATP Binding Cassette (ABC) superfamily of ...

Functional Characterization of Na+/H+ Exchangers of Intracellular Compartments Using Proton-killing Selection to Express Them at the Plasma Membrane

Functional Characterization of Na+/H+ Exchangers of Intracellular Compartments Using Proton-killing Selection to Express Them at the Plasma Membrane

توصيف وظيفي نا<sup&gt; +</sup&gt; / H<sup&gt; +</sup&gt; المبادلات بين الخلايا من المقصورات عن طريق بروتون-مما أسفر عن مقتل اختيار للتعبير عنها في غشاء البلازما

Endosomal acidification is critical for a wide range of processes, such as protein recycling and degradation, receptor desensitization, and ...

Measurement of Extracellular Ion Fluxes Using the Ion-selective Self-referencing Microelectrode Technique

قياس خارج الخلية ايون تدفقاتها باستخدام ايون انتقائية مسرى مكروي تقنية الرجوع الذاتي

Cells from animals, plants and single cells are enclosed by a barrier called the cell membrane that separates the cytoplasm from the outside. Cell layers ...