Синглетный кислород — это электронно-возбужденное состояние кислорода, которое менее стабильно, чем нормальный кислород. Его высокая реактивность позволила использовать его в фотодинамической терапии, в которой свет используется в сочетании с фотосенсибилизирующим препаратом для генерации большого количества синглетного кислорода для уничтожения раковых клеток или различных патогенов.Генерируемый светом синглетный кислород также играет роль в ряде биологических процессов.
Например, он вырабатывается в процессе фотосинтеза в растениях, а его производство в клетках кожи связано со старением и развитием рака. Более того, небольшие количества синглетного кислорода, образующегося во время метаболических реакций, могут действовать как локальный сигнальный фактор, который окисляет и модифицирует целевые молекулы, но лежащие в основе механизмы плохо изучены.Лей Чжоу и его коллеги из Университета Содружества Вирджинии представляют новую технику, чтобы показать, как синглетный кислород изменяет каналы HCN — «каналы кардиостимулятора», которые влияют на память, частоту сердечных сокращений, болевые ощущения и другие функции. Применяя миллисекундные лазерные световые импульсы к каналам HCN, помеченным флуоресцентным фотосенсибилизатором, Чжоу и его коллеги смогли вызвать производство небольших количеств синглетного кислорода в точном месте и отслеживать его влияние на каналы в открытом и закрытом состояниях.
Их результаты показывают, что некоторые из его эффектов на каналы HCN зависят от состояния и включают определенные модификации вблизи ворот активации.Полученные данные не только помогают объяснить, как функционирует синглетный кислород, но и представляют метод, который можно использовать для дальнейшего изучения этого важного сигнального фактора.