Об использовании уравнений Колмогорова для определения характеристик потенциал-зависимых ионных каналов

Предложен способ определения динамических свойств проводимости потенциал-зависимых ионных каналов с несколькими последовательно расположенными энергетическими барьерами, названными воротными частицами, с помощью теории марковских случайных процессов с непрерывным временем и дискретным множеством состояний. Число состояний принималось равным числу энергетических барьеров в канале плюс одно. Если принять гипотезу, что случайные потоки переключающие воротные частицы между открытым и закрытым состояниями являются пуассоновскими, то математическое описание состояния системы одноименных каналов будет иметь вид системы линейных дифференциальных уравнений Колмогорова для вероятностей состояний. С помощью этой модели и результатов испытаний по протоколу «Volt-Clamp», представленных в открытой печати, можно получить зависимость фиксированных значений мембранного потенциала от интенсивностей пуассоновских потоков для многих типов калиевых каналов. Параметры входящих в уравнение Колмогорова функций, описывающих интенсивность перехода ионов сквозь канал, восстанавливаются с помощью обобщенного метода наименьших квадратов. Приводятся примеры определения интенсивностей переходов для двух видов потенциал-зависимых калиевых каналов - «задержанного выпрямления» (IKdr, две идентичные активационные воротные частицы) и канала с быстрыми процессами активации и инактивации (IKa, три идентичные активационные и одна инактивационная воротные частицы). Показано, что активация и деактивация канала описывается решением общего уравнения Колмогорова.

интенсивность потока событий, уравнения Колмогорова, ионные токи, протокол VOLT-CLAMP, метод наименьших квадратов