Маутнеровские нейроны рыб как объект для испытания ядов паукообразных и их фракций с целью поиска новых нейротоксинов, взаимодействующих с актином тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.02, кандидат биологических наук Михеева, Ирина Борисовна

• Михеева, Ирина Борисовна
• кандидат биологических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Михеева, Ирина Борисовна

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Морфофункциональные исследования пластичности нейронов с использованием фармакологических воздействий. 1.1.1. Морфофункциональные исследования пластичности нейронов.

1.2. Использование идентифицированных нейронов Маутнера в изучении механизмов пластичности.

1.2.1. Маутнеровские нейроны, структура и функция.

1.2.2. Морфофукциональные исследования Маутнеровских нейронов рыб и амфибий.

1.3. Использование специфических нейротоксинов в качестве фармакологических инструментов в нейробиологических исследованиях.

1.4. Роль цитоскелета в пластических изменениях нейронов и синапсов.

2. Объекты и методы исследования.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Исследованные яды.

2.3. Фракционирование цельного яда среднеазиатского черного скорпиона.

2.4. Инъекции веществ.

2.5. Оценка функционального состояния Маутнеровских нейронов по поведению рыб в кольцевой камере.

2.6. Естественная стимуляция Маутнеровских нейронов.

2.7. Адаптация Маутнеровских нейронов к длительной естественной стимуляции.

2.8. Электрофизиологические методы исследования.

2.9. Электронномикроскопические методы.

2.10. Морфометрический анализ.

2.11. Метод негативного контрастирования. 3. Результаты.

3.1. Исследование влияния на функциональное состояние МН золотых рыбок аппликации цельных ядов некоторых паукообразных.

3.1.1. Характеристика общей токсичности исследованных ядов.

3.1.2. Оценка проницаемости для гематоэнцефалического барьера.

3.1.3. Оценка специфической нейротоксичности исследованных ядов.

3.2. Изучение влияния аппликации цельного яда скорпиона в сочетании с утомительной стимуляцией на функциональное состояние и ультраструктуру МН золотой рыбки.

3.2.1. Результаты косвенной оценки функционального состояния МН золотых рыбок.

3.2.2. Результаты ультраструктурных исследований.

3.3. Исследование влияния аппликации некоторых индивидуальных фракций, выделенных из яда скорпиона на функциональное состояние МН золотых рыбок.

3.3.1. Характеристика общей токсичности некоторых фракций, выделенных из яда скорпиона.

3.3.2. Косвенная оценка функционального состояния МН.

3.3.3. Исследование экстраклеточной электрической активности МН.

3.4. Ультраструктурный анализ действия на МН фракций 6 и 9, выделенных из яда скорпиона.

3.4.1. Качественный ультраструктурный анализ.

3.4.2. Количественный анализ афферентных синапсов МН после действия фракций 6 и 9, выделенных из яда скорпиона.

3.5. Исследование взаимодействия фракций яда, обладающих потенциальными свойствами взаимодействовать с нейрональным актином, с хроматографически чистым мышечным актином в модельных экспериментах in vitro.

4. Обсуждение.

5. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Маутнеровские нейроны рыб как объект для испытания ядов паукообразных и их фракций с целью поиска новых нейротоксинов, взаимодействующих с актином»

Участие нейроналыюго актина в синаптической пластичности привлекает в последнее время пристальное внимание (Fifkova, 1995; Niethammer and Sheng, 1998). Локализуясь в пре- и постсинаптических областях, этот белок обеспечивает транспортировку везикул к активным зонам и секрецию медиаторов (Chilcote et al., 1994), выполняет адгезионную роль, удерживая синапсы в топографически определенном месте и создавая, таким образом, строго специфические межнейронные связи (Liberman, Spacek, 1997), регулирует функцию постсинаптических рецепторов (Rosenmund, Westbrook, 1993). Модификация актина в любом из этих звеньев неизбежно приводит к модуляции синаптической функции. Установлено вовлечение актина в долговременную потенциацию синаптической передачи как химического (Pavlik, Moshkov, 1992), так и электротонического (Moshkov et al., 1998) сигналов, в создании и поддержании резистентности к утомительным стимуляциям (Павлик и др., 1997; Tiras et al., 1999). При изучении механизмов синаптической пластичности для выяснения роли в них нейронального актина широко применяют физиологически активные вещества, специфически взаимодействующие с актином, изменяя его агрегатное состояние и другие свойства (Павлик и др., 1997; Павлик и др., 1998). Пользуясь ими как тонкими фармакологическими инструментами, оказывается возможным не только определить функциональный вклад актина в поведение нейрона, но также выяснить локализацию актина, и, следовательно, увидеть то звено в структуре синаптического аппарата, в функционировании которого он, возможно, принимает участие. До сих 5 пор обнаружение таких специфических соединений, выделяемых из животных и растительных объектов, можно рассматривать как явление случайное (Faiz et al., 1995; Bai et al., 1995; Shin-ya Saito et al., 1997). Набор таких веществ ограничен. Кроме того, некоторые из них токсичны, другие плохо или совсем не проникают в клетку. Поэтому расширение списка препаратов, которые способны специфически взаимодействовать с цитоскелетным актином, является в настоящее время актуальной задачей. Перспективным источником токсинов, обладающих различными свойствами, являются яды паукообразных и других ядовитых членистоногих (Neurotoxins, 1996). Однако, существование в них физиологически активных соединений прямого цитоскелетного действия до сих пор не установлено. Негативным фактором, по-видимому, служит неадекватность объектов, которые используются для скрининга этих ядов. Такими объектами в силу ряда причин могли бы стать Маутнеровские нейроны (МН) костистых рыб. Предыдущими исследованиями установлено, что их функция в существенной мере зависит от актина. Это уникальное свойство воспроизводимо идентифицируется в морфофункциональных экспериментах (Мошков, 1985; Tiras et al, 1992; Moshkov et al., 1998). Актина в них много, и часть его локализована в компактных образованиях синаптических контактов, так называемых десмосомоподобных контактах (ДНК) (Янюшина и др., 1990; Павлик и др., 1997), от состояния которых зависит функциональное состояние нейронов и структуру которых легко контролировать электронно-микроскопически (Moshkov et al, 1980). Крупные размеры этих уникальных нейронов, их строгая топография в мозгу облегчает 6 аппликацию различных физиологически активных веществ, в том числе ядов насекомых (Тирас ,Мошков, 1978; Мошков и др., 1981). Однако, требуются комплексные морфофункциональные исследования, чтобы показать пригодность МН для испытания ядов паукообразных с целью поиска нейротоксинов, взаимодействующих с цитоскелетом.

Целью данной работы была разработка нового подхода для скрининга цельных ядов и фракций ядов паукообразных с целью идентификации среди них таких физиологически активных соединений, которые активно взаимодействуют с цитоскелетом и его актиновым компонентом, используя для этого в качестве тест-объекта Маутнеровские нейроны (МН) золотой рыбки. Были поставлены следующие задачи.

1) Исследовать возможность использования Маутнеровских нейронов золотой рыбки в качестве тест-объекта для дифференцированной оценки нейротоксичности цельных ядов некоторых видов паукообразных и губоногих.

2) Изучить функциональное состояние и ультраструктуру МН в близкие и отдаленные сроки после аппликации цельного яда среднеазиатского черного скорпиона и длительной естественной стимуляции.

3) Разделить цельный яд скорпиона на фракции, проанализировать их влияние на функцию МН и сравнить эффект некоторых из них с воздействиями, которые специфически изменяют состояние нейронального актина.

4) Разработать методику прямой диагностики in vitro функционального состояния МН в условиях нормы, утомления и резистентности к 7 утомлению, индуцированной in situ естественными тренировками или аппликацией фракции яда.

5) Провести сравнительный качественный и количественный - ультратруктурный анализ контактов афферентных химических синапсов МН после различных экспериментальных воздействий, известно изменяющих состояние нейронального актина, и аппликаций фракций яда скорпиона неизвестного механизма действия, а также исследовать взаимодействие этих фракций с хроматографически чистым актином.

Научная новизна. Впервые было показано, что рыбы и их МН являются адекватными объектами для проведения скрининга ядов неизвестного происхождения и неустановленного действия с целью поиска новых нейротоксинов и физиологически активных соединений. Установлено, что использование этих объектов имеет ряд преимуществ, главным из которых является возможность одновременного проведения комплекса токсикологических исследований разного уровня организменного, тканевого, клеточного и субклеточного, затрачивая при этом весьма малую дозу исследуемого препарата. Впервые показано, что апплицируя цельные яды на МН, можно дифференцировано определять нейротропную активность, степень нейротоксичности, а при необходимости и цитотоксичность яда, что является необходимым шагом на пути дальнейшего анализа активных компонентов ядов после соответствующего их фракционирования. Впервые было проведено испытание цельного яда среднеазиатского черного скорпиона, ранее в токсикологических экспериментах на этом объекте не изучавшегося. Обнаружено, что при аппликациях яда скорпиона на МН рыб раздельно и в сочетании с длительной естественной стимуляцией (ДЕС) яд, обладая 8 сильной токсичностью, проявил неизвестный ранее защитный эффект от угнетающего действия ДЕС, который выразился в быстром восстановлении исходной функции и ультраструктуры МН. Определено, что некоторые фракции, выделенные из цельного яда скорпиона, хорошо воспроизводят отдельные свойства, отмеченные у цельного яда. Одна среди них обладала сильно выраженным протекторным свойством, а другая, наоборот, как и ДЕС угнетала функцию МН. Выявлена аналогия между морфофункциональным эффектом фракций яда скорпиона и испытанными в тех же условиях специфическими воздействиями на МН, изменяющими состояние нейронального актина известным образом. Установлено, что мишенью действия фракций являются актин-содержащие специализированные структуры синаптических контактов. Впервые показан прямой эффект указанных фракций яда скорпиона на хроматографически чистый актин. Фракция, повышающая резистентность МН к утомлению, трансформировала G-актин в F-актин и индуцировала формирование пучков. Фракция, угнетающая функцию МН, разрушала F-актин. Таким образом, получены абсолютно новые данные о существовании в яде скорпиона фракций, взаимодействующих с нейрональным актином, которые впоследствии могут послужить объектом для дальнейшей очистки и молекулярно-биологической идентификации. Уже на достигнутом уровне очистки эти фракции могут оказаться полезными нейрофармакологическими инструментами, пригодными для исследования актина in vitro и для тонких вмешательств in vivo в структурную организацию и функцию цитоскелета живых клеток, для выяснения механизмов пластичности, адаптации и памяти на клеточном и мембранном уровнях. Впервые разработана методика 9 электрофизиологической диагностики функционального состояния МН in vitro после косвенной оценки его по поведению, измененному аппликацией физиологически активных веществ или естественной стимуляцией. Установлена четкая корреляция между прямым и косвенным методами оценки функции МН.

10

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. МОРФОФУИКЦИОНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЙРОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ

ВОЗДЕЙСТВИЙ.

1.1.1. МОРФОФУИКЦИОНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАСТИЧНОСТИ НЕЙРОНОВ.

Из широкого круга проблем, связанных с организацией и физиологией головного мозга, большой интерес представляет функциональная морфология нервной системы. Постановка этих вопросов своей историей обязана применением в биологии методов электронной микроскопии и микроэлектродной техники (Питере и др, 1972; Артюхина, 1979). На сегодняшний день электронная микроскопия дает наиболее полное представление о строении основных структур клеток и межклеточных образований (Саркисов, Боголепов, 1967; Бабминдра, Брагина, 1982; Бабминдра и др, 1988). Благодаря ей было обнаружено разнообразие элементов синапсов головного мозга, что послужило основой для предположения об изменчивости синаптической организации и причастности внутрисинаптических процессов к мозговым функциям (Бабминдра, 1972; Манина, 1976; Косицын, 1976).

Сочетание ультраструктурного подхода в изучении идентифицированных нейронов с воздействиями на них, индуцирующими изменение функции этих нервных клеток, дает новую информацию о процессах, которые лежат в основе приспособления клеток и синапсов в ответ на изменение макро- или микроокружения. Такой подход приближает к решению одной из ключевых задач современной морфофизиологии - ультраструктурной диагностике

11 определенного функционального состояния нейронов по структурным признакам нейронов и синапсов.

Изучение механизмов пластичности единичной нервной клетки сводится к выявлению меры пластичности отдельных звеньев: афферентных синапсов, синаптических мембран, внутриклеточных компонентов постсинаптических и других областей цитоплазмы. Подразумевается, что совокупность определенных структурных особенностей всех перечисленных звеньев определяет то или иное функциональное состояние нейронов (Пушкин, 1972; Бабминдра, 1972; Ярыгин, 1973; Попова, 1976). Чтобы иметь возможность оценить вклад каждого звена в функцию отдельного нейрона, нужны надежно воспроизводимые экспериментальные высокоспецифичные и тонкие вмешательства и адекватные объекты, позволяющие от опыта к опыту исследовать одни и те же клетки или даже отдельные участки клетки. Этим требованиям отвечают идентифицированные нейроны. Среди позвоночных животных классическим объектом такого рода может служить Маутнеровский нейрон рыб и амфибий. А в качестве инструментов для тонких вмешательств в нейробиологических исследованиях давно зарекомендовали себя специфические нейротоксины.

12

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Михеева, Ирина Борисовна

5. ВЫВОДЫ.

1. Комплексными морфофункциональными исследованиями впервые показана возможность использования золотых рыбок и их Маутнеровских нейронов в качестве тест-объекта для скрининга ядов различных паукообразных и выделенных из них фракций с целью дифференцированной оценки общей и специфической нейротоксичности и первичного отбора ядов, перспективных для дальнейшего исследования.

2. Впервые обнаружено свойство цельного яда среднеазиатского черного скорпиона предохранять функцию МН от утомления, а его структуру от повреждений, вызываемых длительной естественной стимуляцией.

3. Среди индивидуальных фракций яда скорпиона у одной установлено протекторное свойство в чистом виде, а у другой - свойство угнетать функцию МН. Показано, что они оказывают свой эффект благодаря взаимодействию с содержащими актин контактными структурами афферентных синапсов химического типа.

4. Исследованиями взаимодействия указанных фракций яда с мышечным актином in vitro установлено, что они действительно прямо меняют агрегатное состояние этого белка.

5. Методика оценки фракций яда по действию их на актин in vitro может использоваться для быстрого скрининга физиологически активных соединений, выделяемых из этих фракций при дальнейшей их очистке для нужд фармакологии и для целей их более глубокой идентификации.

137

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Михеева, Ирина Борисовна, 1999 год

1. Александров О.И., Чубаков А.Р., Мошков Д.А. Влияние этанола на формирование цитоскелета дендритов в культуре ткани гиппокампа. В кн.: Ультраструктура и пластичность нейрона. Пущино, 1990, с. 37-44.

2. Анисимова В.А., Копылов П.Х., Шемякин И.Г. Белки направленного действия как потенциальные лекарственные препараты. Вестн. Рос. АМН, 1997, №6, с. 52-59.

3. Артюхина H.H. Структурно функциональная организация нейронов и межнейронных связей. М., Наука, 1979.

4. Ашмарин И.П., Каменская М.А. Нейропептиды в синаптической передаче. Итоги науки и техники. Сер. Физиология человека и животных. М.: ВИНИТИ, 1988, в. 34, с. 128-176.

5. Бабминдра В.П. Структурная пластичность межнейрональных синапсов. JI: Изд-во ЛГУ, 1972.

6. Бабминдра В.П. Стабильность и изменчивость конструкции межнейронных связей. В кн.: Синаптическая организация мозга. JL: Изд-во ЯГУ, 1980.

7. Бабминдра В.П., Брагина Т.А. Структурные основы межнейронной интеграции. Л.: Наука, 1982.

8. Бабминдра В.П., Брагина Т.А., Ионов И.П., Нуртдинов Структура и модели нейронных комплексов головного мозга. Л.: Наука, 1988, 96 с.

9. Байдан Л.В., Жолос A.B. Апамин высокоспецифический и эффективный блокатор некоторых кальцийзависимых калиевых проводимостей. Нейрофизиология, 1988, т. 20, № 6, с. 833-846.

10. Белоус A.M., Землянских Н.Г. Молекулярная динамика белков цитоскелета в норме и при воздействии температурно-осмотических факторов. Проблемы криобиологии, 1994, № 1, с. 14-23.

11. И. Боголепов H.H. Ультраструктура синапсов в норме и патологии. М. Медицина, 1975.

12. Боголепов H.H. Ультраструктура мозга при гипоксии. М.: Медицина, 1979.

13. Браун А.Д., Моженок Т.П. Неспецифический адаптационный синдром клеточной системы. Л.: Наука, 1987, 231 с.

14. Ведерникова Е.А., Максимов A.B., Негуляев Ю.А. Функциональные свойства и цитоскелетзависимая регуляция натриевых каналов в138плазматической мембране лейкозных клеток. Цитология, 1997, т. 39, № 12, с. 1142-1151.

15. Виланд Т., Фаулынтих X. Фаллоидин. В кн.: Итоги и перспективы развития биоорганической химии и молекулярной биологии. М., Наука, 1978, с. 96-110.

16. Волкова Т.М., Дулубова И.Е., Тележинская Н.И. и Гришин Е.В. Токсические компоненты яда среднеазиатского скорпиона Orthochirus scrobiculosus. Биоорганическая химия, 1984, т. 10, № 8, с. 1100-1108.

17. Гречко А.Т. Физиологические механизмы адаптации и ее фармакологическая коррекция "быстродействующими адаптогенами". Int. Med. Revws., 1994, у. 2, № 5, р. 330-333.

18. Двигательные белки. Сер.: Белки и пептиды. М.: Наука, 1995, т. 1, гл. 2, с. 249-317.

19. Жердев Г.В., Мошков Д.А., Белозерцев Ю.А., Тирас Н.Р. Влияние изонитрозина и вестибулярной стимуляции на сому и дендриты Маутнеровских нейронов . Цитология, 1991, т. 33, № 8, с. 20-32.

20. Коваленко В.А., Пашков В.Н., Гришин Е.В. Биоорганическая химия, 1981, т.7, с. 1828-1837.

21. Косицын Н.С. Микроструктура дендритов и аксодендритических связей в центральной нервной системе. М.: Наука, 1976.

22. Крыжановский Г.Н., Поздняков О.М., Полгар A.A. Патология синаптического аппарата мышцы. М.: Медицина, 1974.

23. Кузнецов В.И., Тонких А.К., Ким О.Н., Полгар A.A. Связывание ГАМК с рецептором синаптических мембран мозга крыс и солюбилизация связывающих участков. Укр. биохим. ж. , 1982, т. 54, № 4, с. 482-430.

24. Манина A.A. Ультраструктурные основы деятельности мозга. JI.: Медицина, 1976.

25. Мошков Д.А., Гордон Р.Я., Перевощиков В.В. Ультраструктура механорецепторного нейрона при ускорении его адаптации к адекватному раздражителю. Цитология, 1978, т. 20, № 3, с. 280-285.

26. Мошков Д.А., Тирас Н.Р., Мирошников А.И. Изучение ультраструктуры Маутнеровских нейронов рыб после воздействия апамина. Докл. АН СССР, 1979, т. 545, № 4, с. 1014-1016.

27. Мошков Д.А., Музафарова JI.H., Кашапова Л.А., Левадный В.Д. Изучение в онтогенезе структуры Маутнеровских нейронов золотой рыбки. Онтогенез, 1980, т. 11, № 5, с. 518-523.139

28. Мошков Д.А., Масюк J1.H. Аккомодационные изменения синаптических контактов при длительной адаптации нейрона к экстремальной стимуляции Цитология, 1981, т. 23, № 4, с. 360-367.

29. Мошков Д.А., Подольский И.Я., Кашапова J1.A. и др. Количественная характеристика двигательной активности золотых рыбок Carassius auratus как возможный индикатор состояния Маутнеровских нейронов. Журн. Эволюц. Биохим., 1982, т. 18, № 2, с. 155-160.

30. Мошков Д.А., Тирас Н.Р., Потемкин В.В. Влияние фаллоидина и длительной сенсорной стимуляции на ультраструктуру Маутнеровских нейронов золотых рыбок. Цитология, 1984, т. 26, № 12, с. 1351-1356.

31. Мошков Д.А. Адаптация и ультраструктура нейрона. М.: Наука, 1985, 200 с.

32. Мошков Д.А., Тирас Н.Р. Различия цитоскелета в тормозных и возбуждающих синапсах. Цитология, 1987, т. 29, № 2, с. 156-160.

33. Никольская В.П., Мажуль В.М., Конев C.B. Влияние модификации цитоскелета на процесс трипсин индуцированной агрегации клеток. Цитология, 1996, т. 38, № 4/5, с 494-499.

34. Ниукканен H.JL, Мошков Д.А. Маутнеровский нейрон как модель для изучения пластических изменений на клеточном уровне. В кн.: Физиологические и биохимические исследования памяти. Пущино, 1977, с. 155-171.

35. Павлик JI.JI., Тирас Н.Р., Мошков Д.А. Актин в Маутнеровских нейронах золотых рыбок после действия фаллоидина и адаптации к длительной стимуляции. Цитология, 1997а, т. 39, № 12, с. 1109-1115.

36. Павлик JI.JI., Тирас Н.Р., Мошков Д.А. Экспериментально вызванная деполимеризация актина разрушает адаптивное состояние нейрона. Морфология, 1998, т. 114, № 4, с. 24-27.140

37. Павлик JI.JI., Тирас Н.Р., Пахотина И.Д., Мошков Д.А. Действие цитохалазина D на структуру смешанных синапсов и их электрическую проводимость. Цитология, 1999, т. 41, № 7, с. 590597.

38. Питере А., Палей е., Уэбстер Г. Ультраструктура нервной системы. М.: Мир, 1972.

39. Попова Э.Н., Лапин С.К., Кривицкая Т.Н., Морфология приспособительных изменений нервных структур. М.: Медицина, 1976, 263с.

40. Потапенко H.A., Волкова Т.М. Полная аминокислотная последовательность нейротоксина Os 1 из яда среднеазиатского черного скорпиона Orthochirus scrobiculosus. Биоорганическая химия, 1986, т. 12, №5, с. 581-590.

41. Потемкин В.В., Тирас Н.Р., Мошков Д.А. Исследование возможности оценки функционального состояния Маутнеровских нейронов по двигательной активности золотой рыбки. В кн.: Ультраструктура нейронов и фармакологические воздействия. Пущино, 1981.

42. Пушкин A.C., Яковлева Н.И. Изменения ультраструктуры клеток при длительной стимуляции и депривации. В кн.: Функционально-структурные основы системной деятельности и механизмы пластичности мозга. М., 1972, с. 98-99.

43. Санталова И.М., Мошков Д.А., Зиганшин Р.И. и др. Влияние кеоторфина на ультраструктуру и функцию Маутнеровских нейронов золотой рыбки. В сб.: Колосовские чтения. С.-Петербург, 1994, с. 64.

44. Саркисов С.А., Боголепов H.H. Электронная микроскопия мозга. М.: Медицина, 1967.

45. Саркисов Д.С., Втюрин Б.В. Электронная микроскопия деструктивных и регенераторных внутриклеточных процессов. М.: Медицина, 1967.

46. Сахаров Д.А. Гигантские аксоны Маутнера. Успехи современной биологии, 1961, т. 62, вып. 1, № 4, с. 112-124.

47. Сейфулла Р.Д. Фармакологическая коррекция факторов лимитирующих работоспособность человека. Экспериментальная и клиническая фармакология, 1998, т. 61, № 1, с. 3-12.

48. Тирас Н.Р., Мошков Д.А. Поведенческое и ультраструктурное исследование влияния аппликации колхицина на Маутнеровские нейроны золотой рыбки. Ж. Эволюц. биохимии и физиологии, 1978, т. 39, № 5, с. 486-490.141

49. Тирас Н.Р., Потемкин В.В., Мошков Д.А. Действие каиновой кислоты на Маутнеровские нейроны адаптированных и неадаптировааных рыб. Цитология, 1990, т. 32, № 8, с. 795-800.

50. Тирас Н.Р. Жердев Г.В., Мошков Д.А. Ультрастурктура Маутнеровских нейронов рыб, адаптируемых к длительной стимуляции при воздействии этанола. Цитология, 1995, т. 37, № 5-6, с. 430-439.

51. Тирас Н.Р., Михеева И.Б., Мошков Д.А., Пашков В.Н., Гришин Е.В. Яд среднеазиатского черного скорпиона защищают маутнеровские нейроны от повреждающего действия длительной стимуляции. Морфология, 1998, т. 113,№ 1, с. 100-104.

52. Тирас Н.Р., Михеева И.Б., Пахотин П.И., Мошков Д.А., Пашков В.Н., Гришин Е.В. Яд скорпиона содержит фракции, взаимодействующие с нейрональным цитоскелетом. ДАН, 1999, т. 368, № 3, с. 416-419.

53. Трикаш И.О., Терлецкая Я.Т., Колчинская Л.И., Малышева М.К., Сердюк Е.С. Способность латротоксиноподобного белка головного мозга вызывать слияние отрицательно заряженных липосом. Нейрофизиология, 1993, т. 1, № 5, с. 329-334.

54. Трикаш И.О., Терлецкая Я.Т., Колчинская Л.И., Малышева М.К. Мембранотропные свойства латротоксиноподобного белка: исследование на липосомах. Нейрофизиология, 1998, т. 30, № 2, с. 94-97.

55. Ярыгин Н.Е., Ярыгин В.Н. Патологические и приспособительные изменения нейронов. М.: Медицина, 1973, с. 190.

56. Adams М.Е., Olivera В.М. Neurotoxins: overview of an emerging research technology. Trends Neurosci., 1994, v. 17, № 4, p. 151-155.

57. Bai R., Taylor G. F., Schmidt J.M. et. al. Interaction of dolastatin 10 with tubulin: induction of aggregation and binding and dissociation reactions. Mol. Pharmacol., 1995, vol. 47,1 5, p. 965-976

58. Bartelmez G.W. Mauthner's cell and the nucleus motorius tegmenti. J. Сотр. Neurol., 1915, v. 25, p. 87-128.

59. Bodian P. The structure of the vertebrate synaps. A study of the axon endings on Mauthner's cell and neighboring centers in the goldfish. J. Сотр. Neurol., 1937, v. 68, p. 117-159.142

60. Bretscher A., Drees B., Haray E. et al. What are the basic functions of microfilaments? J. Cell Biol., 1994, v. 126, № 4, p. 821-825.

61. Canfield Y. G., Rose G. Y. Activation of Mauthner neurons during prey captre.- J. Compar. Physiology A, 1993, vol. 172, Iss 5, p. 611-618.

62. Cantiello H.F., Stow J.L., Prat S.G., Ansiello D.A. Actin filaments regulate epithelial Na+ channel activity. Amer. J. Physiol., 1991, v. 261, p. C882-C886.

63. Capogna M., Gahwiler B.N., Thompson S.M. Calcium-independent actions of a-latrotoxin on spontaneous and evoked synaptic transmission in the hippocampus. J. Neurophysiol., 1996, v. 76, № 5, p. 3149-3158.

64. Carlier M.-F. And Pantaloni D. Control of actin dynamics in cell motility. J. Mol. Biol., 1997, v. 269, № 4, p. 459-467.

65. Cestele S., Borchani L., El Ayeb M., Rochat H. Bot IT2: a new scorpion toxin to study receptor site on insect sodium channels. FEBS Letters, 1997, v. 405, p. 77-80.

66. Cestele S., Gordon D. Depolarization differentially affects allosteric modulation by neurotoxins of scorpion a-toxin binding on voltage-gated sodium channels. J. Neurochem., 1998, v. 70, № 3, p. 1217-1226.

67. Chilcote T.J., Siow Y.L. et al. Synapsin lia bundles actin filaments. J. Neurochem., Raven Press, New York, 1994, v. 63, № 4, p. 1568-1571.

68. Cochran S., Hackett J., Brown D. The anuran Mauthner cell and its synaptic bed. Neuroscience, 1980, v. 5, p. 1629-1646.

69. Colonnier M. Synaptic patterns on different cell types in the different laminae of the cat visual cortex: an electron microscope study. Brain Res., 1968, v. 2, p.268-287.

70. Cooper J.A. Effects of cytochalasin and phalloidin on actin. J. Cell Biol., 1987, v. 105, p. 1473-1478.

71. Cox K.J.A., Fetcho J.R. Labeling blastomeres with a calcium indicator: A non-invasive method of visualizing neuronal activity in zebrafish. J. Neurosci. Methods, 1996, v. 68, p. 185-191.

72. Davey D.F., Bennett M.R. Variation in the size of synaptic contacts along developing and mature motor terminal branches. Develop. Brain. Res., 182, v. 5, p. 11-22.

73. De Bin, Strechertz, Toxicon, 1991, v. 29, p. 1403-1406.

74. Delepierre M., Prochnica-Chalufour A., Possani L.D. A novel potassium channel blocking toxin from the scorpion Pandinus imperator: c^H NMR analysis using a nano-NMR probe. Biochemistry, 1997, v. 36, № 9, p. 2649-2658.

75. Demerens C., Stankoff B. et al. Induction of mielinization in the central nervous system by electrical activity. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1996, v. 93, № 18, p. 9887-9892.

76. Diamond J. and Huxley A.F. The activation and distribution of GABA and L-glutamate receptors on goldfish Mauthner neurons: an analysis of dendritic remote inhibition. J. Physiol., 1968, v. 194, p. 669-723.

77. Diamond J. The Mauthner cell. In: Fish physiology N.Y., Acad. Press., 1971, v. 5, p. 265-346.

78. Dudet L.I., Cheiller P. et al. Pasteurella multocida toxin stimulates mitogenesis and cytoskeleton reorganization in Swiss 3T3 fibroblasts. J. Cellular Physiol, 1996, v. 68, p. 173-182.

79. Eaton R., Bombardieri R. Behavioral function of the Mauthner neuron. In: Neurobiology of the Mauthner cell. N. Y.: Raven press, 1978, p. 221-224.

80. Eaton R.C., Lavender W.A., Wieland C.M. Identification of Mauthner -initiated response patterns in goldfish: evidence from simultaneous cinematography and electrophysiology. J. Comp. Physiol., 1981, v. 144, p. 521-531.

81. Eaton R.C., Domenico R., Nissanov J. Role of the Mauthner cell in sensorimotor integration by the brainstem escape network. Brain Behav. Evol., 1991, v. 37, p. 272-285.

82. Faber D., Klee M. Ethanol suppresses collateral inhibition of the goldfish Mauthner cell. Brain Res., 1976, vol. 104, p. 347-353.

83. Faber DS, Korn H. Unitary conductance changes at teleost Mauthner cell glycinergic synapses: a voltage-clamp and pharmacological analysis. J. Neurophysiol., 1988, v. 60, p. 1982-1999.

84. Fetcho J.R., O'Malley D.M. Visualization of active neural circuitry in the spinal cord of intact zebrafish. J. Neurophysiol., 1995, v. 73, p. 399-406.

85. Fifkova E. Actin in nervous system. Brain Res., 1985, v. 9, p. 187-215.

86. Finkelstein A., Lee L. Rubin, Mu-C. Tzeng Black Widow Spider venom: effects of purified toxin on lipid bilayer membranes. Science, 1976, v. 193. № 10, p. 1009-1011.144

87. Flatau G., Lemichez E. et al. Toxin-induced activation of the G protein p 21 Rho by deamidation of glutamine. Nature, 1997, v. 387, № 6634, p. 729-733.

88. Fletcher M.D., Possani L.D., Fletcher P.L. Morphological studies by light and electron microscopy of pancreatic acinar cells under the effect of Titius serrulatus venom. Cell and Tissue Res., 1994, v. 278, № 2, p. 255-264.

89. Furshpan E.P., Furukawa T. Intracellular and extracellular responses of the several region of the Mauthner cell of the goldfish after polymerization and gelation of actin. J. Neurophysiol, 1962, v. 25, p. 732-771.

90. Geiger B., Avnur Z., Volberg T., Volk T. The cell in contacts. New-York, J. Wieley and Sons, 1985, p. 461-489.

91. Gray J. Studies in animal locomotion. The relationship between waves of muscular contraction and propulsive mechanism of the cell. J. Exp. Biol, 1933, v. 10, p. 386-400.

92. Gronewold T.M.A., Sasse F. et al. Effects of rhizopodin and latrunculin B on the morphology and on the actin cytoskeleton of mammalian cells. Cell Tissue Res., 1999, v. 295, p. 121-129.

93. Habermann E., Cheng-Raude D. Central neurotoxicity of apamin, crotamin, phospholipase A and amanitine. Toxicon, 1975,v.l3,p.465-473.

94. Hacket J.T., Cochran S.L., Brown D.L. Functional properties of afferents which synapse on the Mauthner neuron in the amphibian tadpole. Brain Res., 1979, v. 176, p. 148-152.

95. Hassler J. A., Moran P. J. The effects of ethanol on embryonic actin : A possible role in teratogenesis. Experientia, 1986, v. 42, № 5, p. 575-577.

96. Hasson A., Shon K.-Y., Olivera B.M., Spira M.E. Alterations of voltage-activated sodium current by a novel conotoxin from the venom of Conus gloriamaris. J. Neurophysiol., 1995, v. 73, № 3, p. 1295-1302.

97. Itoh M., Nagafuchi A., Moroi S., Tsukita S. Involvement of ZO-1 in cadherin-based cell adhesion through its direct binding to a catenin and actin filaments. J. Cell Biol., 1997, v. 138, № 1, p. 181-192.

98. Jerusalinsky D., Harvey A. L. Toxins from mamba venoms : small proteins with selectivities for different subtypes of muscarinic acetylcholine receptors. Trends Pharmacol. Sci., 1994, vol.15, № 11, p. 424-430.

99. Kashapova L.A., Moshkov D.A., Bezgina E.N. Active zones and plasticity of motor nerve terminals. In: Plasticity of Motoneuronal Connections. Elsevier Sci. Pub. BV, 1991, cp. 163-173.

100. Kharrat R., Mansuelle P., Sampieri F. et al. Maurotoxin, a four disulfide bridge toxin from Scorpio maurus venom: purification, structure and action on potassium channels. FEBS Lett., 1997, v. 406, № 3, p. 284-290.145

101. Kidokoro Y., Yen E. Synaptic contacts between embryonic xenopus neurons and myotubes formed from a rat skeletal muscle cell line. Develop Biol., 1981, v. 86, № l,p. 12-18.

102. Kimmel Ch. B., Schabtach F. Pattering in synaptic knobs which connect with Mauthner ' s cell (Ambystoma mexicana).-J. Compar. Neurol., 1974, vol. 156, p. 49 -80.

103. Kimmel Ch.B., Powell S.L., Eaton R.S. Does the Mauthner neuron mediate unique behavior? Soc. Neurosci. Abstr., 1978, v. 4, p. 1156.

104. Kimmel Ch. B., Sessions S. K., Kimmel R. J. Morphogenesis and synaptogenesis of the zebrafish Mauthner neuron .-J. Compar. Neurol., 1981, vol. 198, p. 101-120.

105. Kumar S., Faber D.S. Plasticity of first-order sensory synapses: Interactions between homosynaptic long-term potentiation and heterosynaptically evoked dopaminergic potentiation.J. Neurosci, 1999, v. 19, p. 1620-1635.

106. Legros C., Oughuideni R. et al. Characterization of a new peptide from Tityus serrulatus scorpion venom which is a ligand of the apamin-binding site. FEBS Lett., 1996, v. 390, p. 81-84.

107. Liberman A.R., Spacek J. Filamentous contacts: the ultrustructure and three-dimentional organization of specialized non-synaptic interneuronal appositions in thalamic relay nuclei. Cell Tissue Res., 1997, v. 288, p. 4357.

108. Lin J.W., Faber D.S., Wood M.R. Organized projection of the goldfish saccular nerve onto the Mauthner cell lateral dendrite. Brain Res., 1983, v. 247, p. 319-324.

109. Liu J., Misler S. A-latrotoxin -induced quantal release of catecholamines from rat adrenal chromaffin cells. Brain Res., 1998, v. 799, № 1, p. 55-63.

110. Liu K.S., Fetcho J.R. Photoablations of serially homologous reticulospinal neurons support their differential contributions to escape behavior in larval zebrafish. Soc. Neurosci. Abstr., 1998, v. 24, p. 1667.

111. Magazanic L.G., Fedorova Y.M., Kovalevskaya G.I. et al. Selective presynaptic insectotoxin (a-latroinsectotoxin) isolated from black widow spider venom. Neurosci., 1992, v. 46, № 1, p. 181-188.

112. Markharm J. A., Fifkova E. Effect of chronic ethanol consumption on the fine structure of the dentate gyrus in long-sleep and short-sleep mice.-Exp. Neurol., 1987, vol. 95, p. 290-302.

113. Martin M.-F., Courraud F. Handbook of neurotoxicology. New York, Marsel Dekker, 1995.146

114. Mauthner L. Untersuchungen über den Bau des Rückenmarks der Fishe.- S. -Ber. Akad. Wiss. Wien, 1859, Bd. 34, S. 31-36.

115. Messier C., et. al. Effect of aparnin, a toxin that inhibits Ca^-dependent K+-channels, on learning and memory processes. -Brain Res., 1991, vol. 551, №1/2, p. 322-326.

116. Moshkov D. A., Tiras N. R., Saxon M. Ye. Phalloidin changes the synaptic contacts ultrastructure.-Naturwissenschaften, 1980, Bd. 67, S. 194-195.

117. Moshkov D.A., Saveljeva L.N., Yanjushina G.V., Funtikov V.A. Structural and neurochemical changes in the citoskeleton of the goldfish Mauthner cells at different functional states. Acta histochemica, 1992, S (41), p. 241-247.

118. Moshkov D.A. and Santalova I.M. Distribution of calcium pyroantimonate precipitates in Xenotoca Mauthner cells at normal and increased functional activity. Neurosci., 1995, v. 65, № 3, p. 917-925.

119. Moshkov D.A., Mukhtasimova N.F. et al. In vitro long-term potentiation is accompanied by the changes of mixed synapses. Neurosci., 1998, v. 88, p. 109-12

120. Mulkey R.M., Malenka R.C. Mechanisms underlying induction of homosynaptic long-term depression in area CA lof the hippocampus. Neuron, v. 9, p. 967-975.

121. Nakajima Y. Fine structure of the synaptic ending on the Mauthner cell of the goldfish.-J. Comp. Neurol., 1974, vol. 156, p. 375-402.

122. Neurotoxins. In: Trends in neuroscience. Cambridge: Elsevier Trends J. Suppl. June, c. 1-37.

123. Niethammer M., Sheng M. Identification of ion channel-associated proteins using the yeast two-hybrid system. Methods Ensimol., 1998, in press.

124. O'Malley D.M., Kao Y.-H., Fetcho J.R. Imaging the functional organization of zebrafish hindbrain segments during escape behaviors. Neuron, 1996, v. 17, p. 1145-1155.

125. Orrenius S. , et al. Role of Ca^in toxic cell killing.-Trends Neurosci., 1989, vol. 10, p. 281-285.

126. Osmanovic S. S., Shefner S. A., Brodie M. S. Functional significance of the apamin -sensitive conductance in rat locus coeruleus neurons.- Brain Res., 1990, vol. 530,№ 2, p. 283-289.

127. Otsuka N. Weitere vergleichend-anatomische Untersuchungen an Mauthnerschen zellen von Fischen. Ztschr. Zelforsch., 1964, Bd. 62, p. 6171.147

128. Pavlik L. L., Moshkov D. A. Actin in synaptic sytoskeleton during long-term potentiation in hippocampal slices.-Acta Histochemica, 1992, Suppl. Band 41, S. 257-264.

129. Protti D.A., Uchitel O.D. Transmitter release and presynaptic Ca2+ currents blocked by the spider toxin co-aga-IVA. Neuroreport, 1993,v.5, № 3, p. 333-336.

130. Retzlaff E., Fontaine J. A differential straining reactions demonstrating reciprocal activity in Mauthner cells.- Experientia, 1960, vol. 19, p. 359-361.

131. Reuner K.H., Dunker D. et al. Regulation of actin synthesis in rat hepatocytes by cytoskeletal rearrangements. Eur. J. Cell Biol., 1996, v. 69, №2, p. 189-196.

132. Reuter H. Measurments of exocytosis from single presynaptic nerve terminals reveal heterogeneous inhibition by Ca2+ channel blockers, Neuron, 1995, v. 14, № 4, p. 773-779.

133. Ritter D., Fetcho J.R. Confocal calcium imaging of spinal interneurons during swimming in larval zebrafish. Soc. Neurosci. Abstr., 1998, p. 1667.

134. Rock M. K., Hackett J. T., Brown P. L. Does the Mauthner cell conform to the criteria of the command neuron concept?- Brain Res., 1981, vol. 204, p. 21-27.

135. Romi-Lebrun R., Lebrun B., Martin-Eauclaire M.-F. et al. Purification, characterization and synthesis of three novel toxins from the Chinese scorpion Buthus martensi, which act on K+ channels. Biochemistry, 1997, v. 36, №44, p. 13473-134482.

136. Rosenmund C., Westbrook G.L. Calcium-induced actin depolymerization reduces NMDA channel activity. Neuron, 1993, v. 10, p. 805-814.

137. Rubtsova S.N., Kondratov R.V. et al. Disruption of actin microfilaments by cytochalasin D leads to activation of p53. FEBS Lett., 1998, v. 430, p. 353-357.

138. Sachs F. Biophysics of mechanoreception. Membr. Biochem., 1986, v. 6, p. 173-175.

139. Saito S.-Y, Watabe S., et al. Effect of dimeric macrolides, Bisteonellide A and Swinholide A. J. Biochem., 1998, v. 23, p. 571-578.

140. Sandvig K., Garred Q. et al. Importance of glycolipid synthesis for butyric acid induced sensitization to Shiga toxin and intracellular sorting to toxin in A431 cells. Molecular Biology, 1996, v. 17, p. 1391-1404.148

141. Shatursky O.Y., Pashkov V.N., Bulgakov O.Y., Grishin E.V. Interaction of a-latroinsektotoxin from Latrodectus mactans venom with bilayer lipid membranes. BBA Biomembranes, 1995, v. 1233, № 1, p. 14-20.

142. Shepard P. D., Bunney B. S. Repetitive firing properties of putative dopamine containing neurons in vitro: regulation by an apamin-sensitive Ca^-activated K+" conductance.- Exp. Brain Res., 1991, vol. 86, № 1, p. 141-150.

143. Silva A., Kumar S., Pereda A., Faber D.S. Regulation of synaptic strength at mixed synapses: effects of dopamine receptor blockade and protein kinase С activation. Neuropharmacology, 1995, v. 34, p. 15591565.

144. Smith S.J. and Augusta G.J. Calcium ions, active zones and synaptic release. Tr. inNeurosci., 1988, v. 11, p.458-464.

145. Stefanelli A. The Mauthner apparatus in the Ichthyopsida; Its nature and correlated problems of histogenesis. Quart. Rev. Biol., 1951, v.26, p.17-34.

146. Stefanelli A., Caravita S. Ultrastructura dei systemi sinaptici del neurone di Mauthner di un Teleosteo.- Ztschr. Zellforsch., 1964, Bd. 62, S. 1-15.

147. Stefanelli A. I neuroni di Mauthner degli ittopsidi. Valutazioni comparative morphologiche e funzionali. Lincei. Mem. Sci. Fis. Eccol., Roma, 1980, v. 16, p. 1-45.

148. Suzuki M., Miyazaki K. et al. F-actin network may regulate а СГ channel in renal proximal tubule cells. J. Membr. Biol., 1993, v. 134, p. 3139.

149. Tanaka H. et al. Fetal alcohol effects: decreased synaptic formations in the fields CA3 of fetal hippocampus .-Int. J. Develop. Neurosci., 1991, vol. 9, p. 509-517.

150. Tamura K., Shan W.-S. et al. Structure-function analysis of cell adhesion by neural (N-) cadherin. Neuron, 1998, v. 20, p. 1153-1163.

151. Tang L., Hung C., Schuman E. A role for the cadherin family of cell adhesion molecules in hippocampal long-term potentiation. Neuron, 1998, v. 20, №6, p. 1165-1175.

152. Tiras N. R., Pavlik L. L., Moshkov D. A. Alterations in the cytoskeleton of goldfish Mauthner cells under various pharmacological treatments.-Acta Histochem., 1992, Suppl. Bd. 41, S. 249-256.

153. Tiras N.R., Zherdev G.V. and Moshkov D.A. Ultrastructure of Mauthner cells in fish adapted to long-duration vestibular stimulation and the effect of etanol. Neural Plastisity, 1999, v. 6, № 4, p. 91-102.

154. Uchida N., Honjo Y. et al. The catenin /cadherin adhesion system is localized in synaptic junctions bordering transmitter release zones. J. Cell Biol., 1996, v. 135, p. 767-779.

155. Valdivia H. H., Kirby M. S., Lederer W. J., Coronado R. Scorpion toxins targeted against the sarcoplasmic reticulum Ca^- release channel of skeletal and cardiac muscle.- Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1992, vol. 89, № 24, p. 12185-12189.

156. Viviani B., Galli C.L., Marinovich M. Is actin polymerization relevant to neurosecretion? A study on neuroblastoma cells. Biochem and Biophys. Res. Communs., 1996, v. 223, № 3, p. 712-717.

157. Wang G. , Lemos J. R. Effects of funnel web spider toxin on Ca^ currents in neurohypophysial terminals.- Brain Res., 1994, vol. 663, № 2, p. 215-222.

158. Yakoubek B., Edstrom J. E. RNA changes in the Mauthner axon and myelin cheath after increased functional activity. J. Neurochem., 1965, v. 12, p. 845.

159. Yamagata M., Hermann J.P., Sanes J.R. Laminin-specific expression of adhesion molecules in developing chick optic tectum. J. Neurosci., 1995, v.15, p. 4556-4571.

160. Yang X.-D., Korn H., Faber D.S. Long-term potentiation of electronic coupling at mixed synapses. Nature, 1990, v. 348, p. 542-545.

161. Yang X.-D., Faber D.S. Initial synaptic efficacy influences induction and expression of long-term changes in transmission. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1991, v. 88, p. 4299-4303.

162. Zottoli S. J. Correlation of the startle reflex and Mauthner cell auditori responses in unrestrainet goldfish.-J. Exp. Biol., 1977, vol. 66, p. 243-254.

163. Zottoli S.J. Comparison of Mauthner cell size in teleosts. J. Comp. Neurol., 1978, v. 178, p. 741-758.

164. Zottoli S.J., Bentley A.P., Prendergast B.J., Rieff H.I. Comparative studies on the Mauthner cell of teleost fish in relation to sensory input. Brain Behav. Evol., 1995, v. 46, p. 151-164.

165. Zamudio F.Z., Gurrola G.B., Arevalo C., Sreekumar R. et al. Primary structure and synthesis of imperatoxin A (IpTxa), a peptide activator of150

166. Ca2+ release channels (ryanodine receptors) FEBS Lett., 1997, vol. 405, № 3, p. 383-389.

167. Zottoli S.J., Feiner D.G., Faber D.S. Behavioral recovery of fast startle responses after spinal cord crash in goldfish can occur in the absence of Mauthner cells. Soc. Neurosci. Abstr., 1998, v. 24, p. 309

168. Zottoli S.J. and Faber D.S. The Mauthner cell: What has it taught us? The Neuroscientist, 1999 (in press).