パッチクランプに関する質問

質問

http://www.sci.hokudai.ac.jp/science/science/H14_02/seibutu/NoriyoSuzuki.html

http://www.sci.hokudai.ac.jp/science/science/H14_02/seibutu/fig6.jpg
パッチクランプの説明でこのような図をよく見かけるのですが、これは何を表しているのでしょうか？
電流値の上側がチャネルのオン状態、下側がオフ状態であることは分かるのですが、なぜ勝手にオンオフするのでしょうか？
電圧などの外部刺激によりオンオフしている図なのか
自動的にオンオフしている図なのかどちらなのでしょうか？
もし、後者だとして、なぜ自動的にオンオフするのでしょうか？
よろしくお願いいたします。

回答No.1

lupusjp

図の下にinside-outとかいてあるので、insideつまり細胞膜の内側を外液に側に向けた、パッチ電極の先に、ひとつだけチャネルがついた細胞膜がついている状態での記録です。単一チャネル記録とかシングルチャネル記録とか言います。

たぶんopenの状態が多いので勝手にオンオフはしていません。
ホームページから察するに、リガンド（この場合cAMP0.5mM)を外液（細胞膜の内側）に流していると思います。

どっちがオンでどっちがオフというのは、教科書なんかには示してあるので分かりやすいですが、波形の形を注意深く見ればわかると思います。記録の時にはどうしてもノイズが乗るので、電流が流れ始めに波形がなまっています。（この説明はちょっとお粗末かもしれませんが）

パッチクランプ実験法（吉岡書店）という本がありますので、それを読んでいただくのが、一番理解が早いと思います。

お礼

回答ありがとうございます。

つまりcAMPの濃度差によってオンオフしているということでしょうか？

それと、矩形波に丸まっている方が電流が流れている方で丸まっていない方が
流れていない方だと思うのですが、
でもコンデンサを並列に繋いだ回路に電流を流したとして、電流が流れる方だけではなく
電流が流れなくなる方も矩形波は鈍ってくると思うのですが、
なぜ上記のような議論が成り立つのでしょうか？