Interested Article - Калиевые каналы

lauretta
  • 2021-07-06
  • 1

Ионы калия движутся по каналу

Калиевые каналы — самый распространённый тип ионных каналов . Обнаруживаются практически во всех клетках живых организмов . Формируют калий-селективные ионные поры, которые обеспечивают ток ионов калия сквозь мембрану клетки . Контролируют множество разнообразных физиологических функций клетки .

Функция

Калиевые каналы транспортируют ионы калия в противоположную вектору градиента сторону. Скорость транспортировки может достигать скорости диффузии ионов калия в воде, при этом сохраняется высокий уровень избирательности (особенно это касается ионов натрия, несмотря лишь на небольшую разницу в радиусе обоих ионов). Биологическая роль этих каналов состоит в регуляции мембранного потенциала клеток. В возбуждаемых клетках, таких как нейроны, отложенный противоток ионов калия формирует потенциал действия.

Способствуя регуляции длительности потенциала действия в сердечной мышце, нарушение работы калиевых каналов может вызвать опасные для жизни аритмии. Калиевые каналы могут также участвовать в поддержании сосудистого тонуса.

Они также регулируют клеточные процессы, такие как секреция гормонов (например, выделение инсулина из бета-клеток поджелудочной железы), поэтому их нарушение может привести к заболеваниям (например, диабету)

Типы

Существует четыре главных класса калиевых каналов:

  • — открываются в ответ на присутствие ионов кальция или других сигнальных молекул.
  • Калиевые каналы внутреннего выпрямления — пропускают ионы калия внутрь клетки.
  • — это постоянно открытые или конститутивно присутствующие в мембране каналы, такие как каналы покоя или протекающие каналы , устанавливающие отрицательный мембранный потенциал на нейроне.
  • — открываются в ответ на изменение .
Классы калиевых каналов; функция и фармакология .
Класс Подкласс Функция Блокаторы Активаторы

6 и 1
  • активируется в ответ на повышение внутриклеточной концентрации кальция
  • 1-EBIO
  • NS309
  • CyPPA
Калиевые каналы внутреннего выпрямления
2 и 1
  • (K ir 1.1)
  • секреция калия в восходящем колене петли Генле ( нефрон )
  • Не селективно: Ba 2+ , Cs +
  • нет
  • опосредуют ингибиторные эффекты многих GPCR
  • закрываются, когда высокая концентрация АТФ вызывает секрецию инсулина

4 и 2
  • TWIK (, ,)
  • TREK (, , )
  • TASK (, ,)
  • TALK (, ,)
  • THIK (,)

6 и 1
  • (K v 11.1)
  • (K v 7.1)
  • (K v 7)

Структура

Potassium channel Kv1.2, structure in a membrane-like environment. Calculated hydrocarbon boundaries of the are indicated by red and blue lines.

Калий-селективный фильтр

Структура калиевого канала бактерии

Механизм селективности

Гидрофобная область

Центральная полость

Регуляция

Graphical representation of open and shut potassium channels ( PDB and PDB ). Two simple bacterial channels are shown to compare the «open» channel structure on the right with the «closed» structure on the left. At top is the filter (selects potassium ions), and at bottom is the gating domain (controls opening and closing of channel).

Блокаторы

Бериотоксин,дендротоксин,тетраэтиламмоний

Мускариновый калиевый канал

Калиевые каналы в искусстве

Фосс-Андре Юлиан . «Рождение Идеи» (Birth of an Idea) (2007). Скульптура, созданная для Родерика Маккинона на основе атомных координат, которые были определены группой Маккинона в 2001 году.

Структура калиевого канала KcsA положена в основу скульптуры «Рождение Идеи» высотой 1,5 метра, созданной для лауреата Нобелевской премии Родерика Маккинона . Работа содержит проволочный каркас, удерживающий выдутый из жёлтого стекла объект, который изображает основную полость канальной структуры.

См. также

Примечания

  1. Littleton J.T., Ganetzky B. Ion channels and synaptic organization: analysis of the Drosophila genome (англ.) // (англ.) (: journal. — Cell Press , 2000. — Vol. 26 , no. 1 . — P. 35—43 . — doi : . — .
  2. Hille, Bertil. Chapter 5: Potassium Channels and Chloride Channels // (неопр.) . — Sunderland, Mass: (англ.) (, 2001. — С. 131—168. — ISBN 0-87893-321-2 .
  3. Thomas M.; Jessell; Kandel, Eric R. ; Schwartz, James H. Chapter 6: Ion Channels // (англ.) ( (неопр.) . — 4th. — New York: McGraw-Hill Education , 2000. — С. 105—124. — ISBN 0-8385-7701-6 .
  4. Rang, H. P. (неопр.) . — Edinburgh: (англ.) (, 2003. — С. . — ISBN 0-443-07145-4 .
  5. Kobayashi T., Washiyama K., Ikeda K. Inhibition of G protein-activated inwardly rectifying K+ channels by ifenprodil (англ.) // (англ.) (: journal. — Nature Publishing Group , 2006. — Vol. 31 , no. 3 . — P. 516—524 . — doi : . — .
  6. ↑ Enyedi P., Czirják G. Molecular background of leak K + currents: two-pore domain potassium channels (англ.) // (англ.) (: journal. — 2010. — Vol. 90 , no. 2 . — P. 559—605 . — doi : . — .
  7. ↑ Lotshaw D.P. Biophysical, pharmacological, and functional characteristics of cloned and native mammalian two-pore domain K+ channels (англ.) // (англ.) (: journal. — 2007. — Vol. 47 , no. 2 . — P. 209—256 . — doi : . — .
  8. Fink M., Lesage F., Duprat F., Heurteaux C., Reyes R., Fosset M., Lazdunski M. A neuronal two P domain K+ channel stimulated by arachidonic acid and polyunsaturated fatty acids (англ.) // (англ.) (: journal. — 1998. — Vol. 17 , no. 12 . — P. 3297—3308 . — doi : . — . — PMC .
  9. Goldstein S.A., Bockenhauer D., O'Kelly I., Zilberberg N. Potassium leak channels and the KCNK family of two-P-domain subunits (англ.) // Nature Reviews Neuroscience : journal. — 2001. — Vol. 2 , no. 3 . — P. 175—184 . — doi : . — .
  10. Sano Y., Inamura K., Miyake A., Mochizuki S., Kitada C., Yokoi H., Nozawa K., Okada H., Matsushime H., Furuichi K. A novel two-pore domain K+ channel, TRESK, is localized in the spinal cord (англ.) // The Journal of Biological Chemistry : journal. — 2003. — Vol. 278 , no. 30 . — P. 27406—27412 . — doi : . — .
  11. Czirják G., Tóth Z.E., Enyedi P. The two-pore domain K+ channel, TRESK, is activated by the cytoplasmic calcium signal through calcineurin (англ.) // The Journal of Biological Chemistry : journal. — 2004. — Vol. 279 , no. 18 . — P. 18550—18558 . — doi : . — .
  12. Kindler C.H., Yost C.S., Gray A.T. Local anesthetic inhibition of baseline potassium channels with two pore domains in tandem (англ.) // (англ.) (: journal. — (англ.) (, 1999. — Vol. 90 , no. 4 . — P. 1092—1102 . — doi : . — .
  13. ↑ Meadows H.J., Randall A.D. (англ.) // Neuropharmacology : journal. — 2001. — Vol. 40 , no. 4 . — P. 551—559 . — doi : . — .
  14. Kindler C.H., Paul M., Zou H., Liu C., Winegar B.D., Gray A.T., Yost C.S. Amide local anesthetics potently inhibit the human tandem pore domain background K+ channel TASK-2 (KCNK5) (англ.) // (англ.) (: journal. — 2003. — Vol. 306 , no. 1 . — P. 84—92 . — doi : . — .
  15. Punke M.A., Licher T., Pongs O., Friederich P. Inhibition of human TREK-1 channels by bupivacaine (неопр.) // Anesthesia anf Analgesia. — 2003. — Т. 96 , № 6 . — С. 1665—1673 . — doi : . — .
  16. Lesage F., Guillemare E., Fink M., Duprat F., Lazdunski M., Romey G., Barhanin J. TWIK-1, a ubiquitous human weakly inward rectifying K+ channel with a novel structure (англ.) // (англ.) (: journal. — 1996. — Vol. 15 , no. 5 . — P. 1004—1011 . — . — PMC .
  17. Duprat F., Lesage F., Fink M., Reyes R., Heurteaux C., Lazdunski M. TASK, a human background K+ channel to sense external pH variations near physiological pH (англ.) // (англ.) (: journal. — 1997. — Vol. 16 , no. 17 . — P. 5464—5471 . — doi : . — . — PMC .
  18. Reyes R., Duprat F., Lesage F., Fink M., Salinas M., Farman N., Lazdunski M. Cloning and expression of a novel pH-sensitive two pore domain K+ channel from human kidney (англ.) // The Journal of Biological Chemistry : journal. — 1998. — Vol. 273 , no. 47 . — P. 30863—30869 . — doi : . — .
  19. Meadows H.J., Benham C.D., Cairns W., Gloger I., Jennings C., Medhurst A.D., Murdock P., Chapman C.G. Cloning, localisation and functional expression of the human orthologue of the TREK-1 potassium channel (англ.) // (англ.) (: journal. — 2000. — Vol. 439 , no. 6 . — P. 714—722 . — doi : . — .
  20. Patel A.J., Honoré E., Lesage F., Fink M., Romey G., Lazdunski M. Inhalational anesthetics activate two-pore-domain background K+ channels (англ.) // Nature Neuroscience : journal. — 1999. — Vol. 2 , no. 5 . — P. 422—426 . — doi : . — .
  21. Gray A.T., Zhao B.B., Kindler C.H., Winegar B.D., Mazurek M.J., Xu J., Chavez R.A., Forsayeth J.R., Yost C.S. Volatile anesthetics activate the human tandem pore domain baseline K+ channel KCNK5 (англ.) // (англ.) (: journal. — (англ.) (, 2000. — Vol. 92 , no. 6 . — P. 1722—1730 . — doi : . — .
  22. Rogawski M.A., Bazil C.W. New Molecular Targets for Antiepileptic Drugs: α2δ, SV2A, and Kv7/KCNQ/M Potassium Channels (англ.) // (англ.) (: journal. — 2008. — July (vol. 8 , no. 4). — P. 345—352 . — doi : . — . — PMC .
  23. Zhou Y., Morais-Cabral J.H., Kaufman A., MacKinnon R. Chemistry of ion coordination and hydration revealed by a K + channel-Fab complex at 2.0 Â resolution (англ.) // Nature : journal. — 2001. — Vol. 414 , no. 6859 . — P. 43—8 . — doi : . — .
  24. Ball, Philip. (англ.) // (англ.) (: magazine. — 2008. — March (vol. 5 , no. 3). — P. 42—43 . 20 июня 2013 года.

Ссылки

  • MeSH
  • Neuromuscular Disease Center. (неопр.) . (4 марта 2008). Дата обращения: 10 марта 2008.

lauretta
  • 2021-07-06
  • 1

Same as Калиевые каналы

The title for the last searches