初始状态对prestin非线性电容实部与虚部频率响应的依赖性影响
生物大分子
2021-08-27 v2
摘要
外毛细胞(OHC)膜以高密度携带电压依赖性蛋白prestin (SLC26a5)，其电荷运动表现为非线性电容(NLC)。NLC呈钟形，其峰值出现在传感器电荷跨质膜均匀分布时的电压Vh处。因此，Vh提供了prestin构象状态的信息。Vh对膜张力敏感，随张力增大向正电压偏移，这也是将prestin视为压电(PZE)的基础。NLC可分解为与交流电压同相或相差90度的电荷运动所对应的实部和虚部。本文在OHC膜巨斑片中显示，随着探测频率增加，实部和虚部幅度存在部分权衡，正如近期PZE模型(Rabbitt, 2020)所预测。然而，我们在一个缺乏压电耦合的简单prestin动力学模型(meno presto模型)中也发现了类似行为。在特定频率Fis处，复分量幅度相交。利用这一依赖于各复分量频率响应的指标Fis，我们发现初始Vh影响Fis；因此，通过将斑片按不同Vh(高于和低于-30 mV)分组，我们发现负Vh组的Fis更低。我们还发现膜张力对复NLC的影响依赖于初始Vh且呈差异：负Vh组随张力增加向更高频偏移，正Vh组则相反。尽管存在复分量权衡，NLC绝对幅度的低通滚降在我们扰动下变化很小，且表明总电荷运动减少，这对电压驱动prestin在极高频耳蜗放大中的作用提出了挑战。
引用
@article{arxiv.2012.08088,
title = {State dependent effects on the frequency response of prestin real and imaginary components of nonlinear capacitance},
author = {Joseph Santos-Sacchi and Dhasakumar Navaratnam and Winston Tan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.08088},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 11 figures