Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Нанодомен – это нанометровый кластер белков, обнаруженный в клеточной мембране. Он связан с сигналом, возникающим при открытии единичного кальциевого ионного канала в клеточной мембране, что обеспечивает приток ионов кальция (Ca), распространяющихся в виде шлейфа на несколько десятков нанометров от поры канала. В нанодомене расстояние связывания – то есть расстояние между кальций-связывающими белками, воспринимающими кальций, и кальциевым каналом – очень мало, менее , что обеспечивает быструю передачу сигнала. Формирование сигнала нанодомена происходит практически мгновенно после открытия кальциевого канала, поскольку ионы кальция быстро перемещаются в клетку вдоль крутого градиента концентрации. Для формирования сигнала нанодомена требуется приток всего около 1000 ионов кальция. Расстояния связывания, превышающие , обусловленные большим количеством каналов, называются микродоменами. Пиковая концентрация ионов кальция достигается невероятно быстро (в течение микросекунды) и поддерживается, пока канал открыт. Закрытие канала приводит к быстрому коллапсу домена из-за латеральной диффузии от поры (места входа). Латеральная диффузия микродоменов дополнительно зависит от действия быстрых эндогенных буферов (которые удаляют кальций и транспортируют его из активной зоны). Отдельные каналы способны вызывать высвобождение везикул, однако кооперативность различных кальциевых каналов специфична для синапсов. Высвобождение, инициированное одним кальциевым ионным каналом, минимизирует общий приток ионов кальция, а перекрывающиеся домены могут обеспечить большую надежность и временную точность.
A nanodomain is a nanometer sized cluster of proteins found in a cell membrane. They are associated with the signal which occurs when a single calcium ion channel opens on a cell membrane, allowing an influx of calcium ions (Ca) which extend in a plume a few tens of nanometres from the channel pore. In a nanodomain, the coupling distance, that is, the distance between the calcium binding proteins which sense the calcium, and the calcium channel, is very small, less than , which allows rapid signalling. The formation of a nanodomain signal is virtually instantaneous following the opening of the calcium channel, as calcium ions move rapidly into the cell along a steep concentration gradient. Formation of a nanodomain signal requires the influx of only approximately 1000 calcium ions. Coupling distances greater than , mediated by a larger number of channels, are referred to as microdomains. The peak concentration of calcium ions will be reached incredibly quick (within a microsecond) and maintained as long as the channel is open. Closure of the channel leads to a rapid collapse of the domain due to lateral diffusion away from the pore (the site of entry). The lateral diffusion of microdomains additionally depends on the action of fast endogenous buffers (which remove the calcium and transport it away from the active zone). Single channels are able to cause vesicular release, however, the cooperativity of different calcium channels is synapse specific. The release driven by a single calcium ion channel minimizes the total calcium ion influx, overlapping domains can provide greater reliability and temporal fidelity.