Conference publications

Abstracts

XXIII conference

Ion channel dynamics of ionotropic glutamate receptors in the process of synaptic transmission

Dushanov E.

Laboratory of radiation biology, JINR, Russia, 141980 Dubna, Joliot Curie 6

Глутаматные N-метил-D-аспартат (NMDA) рецепторы, по сути, катион селективные ионные каналы, со ступенчатым пропусканием лигандов, играют решающую роль в обучении и механизме памяти. Данные рецепторы являются центральным в развитии и функционировании нервной системы, а также в нейротоксиологии.

Изучение ионотропического рецептора проводилось в двух параллельных ветвями. В первой ветви молекулярная система рецептора изучалась методом молекулярной динамики. В качестве шаблона молекулярной системы рецептора NMDA была взята структура 4TLM их базы PDB [1]. Отдельные участки системы были восстановлены программой MODELLER [2] и выровнены пакетом VMD [3]. Структурный анализ полученных данных производился программой HOLE [4] для вычисления изменений радиуса ионного канала и программой NACCESS [5] для вычисления площади растворителя доступной поверхности отдельных аминокислотных остатков.

Во второй ветви были вычислены величины синаптических токов схем нейронов таламуса, связанных между собой через глутаматэргическими и GABA-эргическими синапсы. Нейронная схема моделировалась методом Ходжкина-Хаксли, для расчетов использован симулятор NEURON [6] и в результате вычислены синаптические токи пропускной схемы зависящей от напряжения.

1. Lee Ch.-H., Lu Wei, Michel J. C., Goehring A., Du J., Song X., Gouaux E. NMDA receptor structures reveal subunit arrangement and pore architecture// Nature 511, 7508, 2014. P 191-197.

2. Sali A., Blundell T.L., Comparative protein modelling by satisfaction of the restraints// J.Neurosci. 28, 2008. P 1546-1556.

3. Humphrey W., Dalke A. and Schulten K., VMD --- Visual Molecular Dynamics// J. Molec. Graphics 14, 1996. P 33-38.

4. Smart O.S., Neduvelil J.G., Wang X., Wallace B.A., Sansom M.S., HOLE: A program for the analysis of the pore dimensions of ion channel structural models// J. of Molecular Graphics 14, 6, 1996. P 354-360.

5. Hubbard S.J., Thornton J.M. NACCESS// Department of Biochemistry and Molecular Biology, University College London, 1993.

6. Hines M. NEURON --- A program for simulation of the nerve equations// Neural Systems: Analysis and Modeling 1993. Стр 127-136.

• view as PDF (in Russian) (PDF)