Ionový kanál - Ion channel - Wikipedia

Nesmí být zaměňována s Ionová televize nebo Iontová implantace.
Schéma iontového kanálu. 1 - kanál domén (obvykle čtyři na kanál), 2 - vnější předsíň, 3 - selektivní filtr, 4 - průměr selektivního filtru, 5 - fosforylace web, 6 - buněčná membrána.

Iontové kanály tvoří póry membránové proteiny které umožňují ionty projít póry kanálu. Mezi jejich funkce patří založení a klidový membránový potenciál,[1] tvarování akční potenciály a další elektrické signály pomocí vrata tok ionty přes buněčná membrána, řízení toku iontů napříč sekretářka a epitelové buňky a regulační buňka objem. Iontové kanály jsou přítomny v membránách všech buněk.[2][3] Ionové kanály jsou jednou ze dvou tříd ionoforický proteiny, druhá bytost iontové transportéry.[4]

Studium iontových kanálů často zahrnuje biofyzika, elektrofyziologie, a farmakologie, při použití technik včetně napěťová svorka, svorka, imunohistochemie, Rentgenová krystalografie, fluoroskopie, a RT-PCR. Jejich klasifikace jako molekul se označuje jako channelomics.

Základní vlastnosti

Selektivní filtr umožňující pouze ionty draslíku přes draslíkový kanál (PDB: 1K4C ).

Existují dva charakteristické rysy iontových kanálů, které je odlišují od jiných typů iontových transportních proteinů:[4]

  1. Rychlost přenosu iontů kanálem je velmi vysoká (často 106 ionty za sekundu nebo vyšší).
  2. Iony procházejí kanály dolů jejich elektrochemický gradient, což je funkce koncentrace iontů a membránového potenciálu, „z kopce“, bez vstupu (nebo pomoci) metabolické energie (např. ATP, společná přeprava mechanismy, nebo aktivní transport mechanismy).

Ionové kanály jsou umístěny uvnitř membrána všech excitabilních buněk,[3] a mnoha intracelulárních organely. Oni jsou často popisováni jako úzké, vodou naplněné tunely, které umožňují průchod pouze ionty určité velikosti a / nebo náboje. Tato vlastnost se nazývá selektivní propustnost. Pór archetypálního kanálu má v nejužším bodě šířku jen jednoho nebo dvou atomů a je selektivní pro specifické druhy iontů, jako jsou sodík nebo draslík. Některé kanály však mohou být propustné pro průchod více než jednoho typu iontů, obvykle sdílejících společný náboj: kladný (kationty ) nebo negativní (anionty ). Iony se často pohybují segmenty pórů kanálu v jediném souboru téměř tak rychle, jak se ionty pohybují volným řešením. V mnoha iontových kanálech je průchod póry řízen „bránou“, kterou lze otevřít nebo zavřít v reakci na chemické nebo elektrické signály, teplotu nebo mechanickou sílu.

Iontové kanály jsou integrální membránové proteiny, obvykle vytvořené jako sestavy několika jednotlivých proteinů. Takový „multi-podjednotka "sestavy obvykle zahrnují kruhové uspořádání identických nebo homologní proteiny těsně zabalené kolem pórů naplněných vodou rovinou membrány nebo lipidová dvojvrstva.[5][6] Pro většinu napěťově řízené iontové kanály, podjednotky vytvářející póry se nazývají podjednotky α, zatímco pomocné podjednotky se označují β, γ atd.

Biologická role

Protože kanály jsou základem nervový impuls a protože kanály „aktivované vysílačem“ zprostředkovávají vedení přes synapse, kanály jsou obzvláště prominentní součásti nervový systém. Vskutku, četné toxiny že organismy se vyvinuly pro uzavření nervové soustavy predátorů a kořisti (např. jedy produkované pavouky, štíry, hady, rybami, včelami, mořskými šneky a dalšími) fungují modulací vodivosti a / nebo kinetiky iontových kanálů. Iontové kanály jsou navíc klíčovými složkami v celé řadě biologických procesů, které zahrnují rychlé změny v buňkách, jako je např srdeční, kosterní, a hladký sval kontrakce, epiteliální transport živin a iontů, T-buňka aktivace a pankreatické beta-buňka inzulín uvolnění. Při hledání nových léků jsou častým cílem iontové kanály.[7][8][9]

Rozmanitost

V buňkách vnitřního ucha je více než 300 typů iontových kanálů.[10] Iontové kanály lze klasifikovat podle jejich povahy vrata, druh iontů procházející těmito branami, počet bran (pórů) a lokalizace proteinů.

Další heterogenita iontových kanálů vzniká, když jsou kanály s různou konstitutivitou podjednotky vést k určitému druhu proudu.[11] Absence nebo mutace jednoho nebo více přispívajících typů podjednotek kanálu může mít za následek ztrátu funkce a potenciálně základ neurologických onemocnění.

Klasifikace bránou

Iontové kanály lze klasifikovat hradlováním, tj. Tím, co kanály otevírá a zavírá. Například napěťově řízené iontové kanály se otevírají nebo uzavírají v závislosti na gradientu napětí na plazmatické membráně, zatímco iontové kanály řízené ligandem se otevírají nebo uzavírají v závislosti na vazbě ligandy na kanál.

Napěťově řízené

Hlavní článek: Napěťově řízený iontový kanál

Napěťově řízené iontové kanály se otevírají a zavírají v reakci na membránový potenciál.

  • Napěťově řízené sodíkové kanály: Tato rodina má nejméně 9 členů a je z velké části zodpovědná za akční potenciál tvorba a propagace. Podjednotky α tvořící póry jsou velmi velké (až 4 000 aminokyseliny ) a sestávají ze čtyř homologních opakujících se domén (I-IV), z nichž každá obsahuje šest transmembránových segmentů (S1-S6) pro celkem 24 transmembránových segmentů. Členové této rodiny také spolupracují s pomocnými β podjednotkami, z nichž každá jednou překlenuje membránu. Podjednotky α i β jsou značně rozšířené glykosylovaný.
  • Napěťově řízené vápníkové kanály: Tato rodina obsahuje 10 členů, i když je známo, že spolupracují s α2δ, β a γ podjednotky. Tyto kanály hrají důležitou roli jak v propojení svalové excitace s kontrakcí, tak v neuronální excitaci s uvolněním vysílače. Podjednotky α mají celkovou strukturální podobnost s podjednotkami sodíkových kanálů a jsou stejně velké.
  • Napěťově řízené draselné kanály (K.PROTI): Tato rodina obsahuje téměř 40 členů, kteří jsou dále rozděleni do 12 podskupin. Tyto kanály jsou známé hlavně pro svou roli při repolarizaci buněčné membrány akční potenciály. Α podjednotky mají šest transmembránových segmentů, homologních k jedné doméně sodíkových kanálů. Odpovídajícím způsobem se shromažďují jako tetramery produkovat fungující kanál.
  • Nějaký přechodné kanály potenciálního receptoru: Tato skupina kanálů, obvykle označovaná jednoduše jako kanály TRP, je pojmenována podle jejich role v Drosophila fototransdukce. Tato rodina, která má nejméně 28 členů, je neuvěřitelně různorodá ve způsobu aktivace. Některé kanály TRP se zdají být konstitutivně otevřené, zatímco jiné jsou brány bránou Napětí, intracelulární Ca.2+, pH, redoxní stav, osmolarita a mechanické roztažení. Tyto kanály se také liší podle iontů, které procházejí, některé jsou selektivní pro Ca2+ zatímco jiné jsou méně selektivní a působí jako kationické kanály. Tato rodina je rozdělena do 6 podskupin na základě homologie: klasická (TRPC ), vaniloidní receptory (TRPV ), melastatin (TRPM ), polycystiny (TRPP ), mukolipiny (TRPML ), a ankyrinový transmembránový protein 1 (TRPA ).
  • Hyperpolarizace aktivována kanály řízené cyklickými nukleotidy: Otevření těchto kanálů je způsobeno hyperpolarizace spíše než depolarizace požadovaná pro jiné kanály řízené cyklickými nukleotidy. Tyto kanály jsou také citlivé na cyklické nukleotidy tábor a cGMP, které mění napěťovou citlivost otevření kanálu. Tyto kanály jsou propustné pro jednomocné kationty K.+ a Na+. Existují 4 členové této rodiny, z nichž všichni tvoří tetramery šesti transmembránových podjednotek α. Protože se tyto kanály otevírají za podmínek hyperpolarizace, fungují jako kardiostimulace kanály v srdci, zejména Uzel SA.
  • Napěťově řízené protonové kanály: Napěťově řízené protonové kanály se otevírají depolarizací, ale silně citlivě na pH. Výsledkem je, že tyto kanály se otevírají pouze tehdy, když je elektrochemický gradient směrem ven, takže jejich otevření umožní protonům pouze opustit buňky. Jejich funkcí se tedy zdá být vytlačování kyselin z buněk. Další důležitá funkce se vyskytuje ve fagocytech (např. eosinofily, neutrofily, makrofágy ) během „respiračního výbuchu“. Když jsou bakterie nebo jiné mikroby pohlceny fagocyty, enzymem NADPH oxidáza se shromáždí v membráně a začne produkovat reaktivní formy kyslíku (ROS), které pomáhají zabíjet bakterie. NADPH oxidáza je elektrogenní, pohybuje se elektrony přes membránu a protonové kanály se otevírají, aby tok protonů umožňoval elektricky vyrovnat pohyb elektronů.

Ligand-bránou (neurotransmiter)

Hlavní článek: Ligandový iontový kanál

Také známý jako ionotropní receptory se tato skupina kanálů otevírá v reakci na specifické molekuly ligandu vázající se na extracelulární doménu receptorového proteinu. Vazba ligandu způsobí konformační změnu ve struktuře kanálového proteinu, která nakonec vede k otevření brány kanálu a následnému toku iontů přes plazmatickou membránu. Mezi příklady takových kanálů patří kation propustný „nikotinový“ acetylcholinový receptor, ionotropní receptory řízené glutamátem, iontové kanály snímající kyselinu (ASIC ),[12] P2P receptory s ATP bránou, a anion-propustná kyselina y-aminomáselná s bránou GABAA receptor.

Ionové kanály aktivované druhými posly mohou být také zařazeny do této skupiny ligandy a druzí poslové se jinak navzájem odlišují.

Lipidové brány

Hlavní článek: Lipidové iontové kanály

Tato skupina kanálů se otevírá v reakci na konkrétní lipid molekuly vázající se na transmembránovou doménu kanálu typicky blízko vnitřního letáku plazmatické membrány.[13] Fosfatidylinositol 4,5-bisfosfát (PIP2 ) a kyselina fosfatidová (PA ) jsou nejlépe charakterizované lipidy, které brání těmto kanálům.[14][15][16] Mnoho z únikových draslíkových kanálů je řízeno lipidy, včetně dovnitř usměrňující draselné kanály a dva draslíkové kanály domény pórů TREK-1 a TRAAK. Rodina draselných kanálů KCNQ jsou brány pomocí PIP2.[17] Napěťově aktivovaný draslíkový kanál (Kv) je regulován PA. Jeho střed aktivace se posune o 50 mV při hydrolýze PA, téměř v klidových membránových potenciálech.[18] To naznačuje, že Kv by mohlo být otevřeno lipidovou hydrolýzou nezávisle na napětí a může tento kanál kvalifikovat jako duální lipidový a napěťově řízený kanál.

Ostatní brány

Součástí brány je také aktivace a deaktivace pomocí druhí poslové zevnitř buněčná membrána - spíše než zvnějšku buňky, jako v případě ligandů.

  • Některé draslíkové kanály:
    • Vnitřní kanály usměrňovače draslíku: Tyto kanály umožňují, aby ionty draslíku proudily do buňky způsobem „směřujícím dovnitř“: draslík proudí účinněji do buňky než z buňky ven. Tato rodina se skládá z 15 oficiálních a 1 neoficiálního člena a je dále rozdělena do 7 podskupin na základě homologie. Tyto kanály jsou ovlivněny intracelulárně ATP, PIP2, a G-protein βγ podjednotky. Podílejí se na důležitých fyziologických procesech, jako je činnost kardiostimulátoru v srdci, uvolňování inzulínu a absorpce draslíku gliové buňky. Obsahují pouze dva transmembránové segmenty, které odpovídají segmentům jádra tvořícím póry K.PROTI a K.Ca. kanály. Jejich α podjednotky tvoří tetramery.
    • Vápníkem aktivované draselné kanály: Tato rodina kanálů je aktivována intracelulárním Ca2+ a obsahuje 8 členů.
    • Draselný kanál v doméně tandemových pórů: Tato rodina 15 členů tvoří to, co je známé jako únikové kanály a zobrazí se Goldman-Hodgkin-Katz (otevřeno) náprava. Na rozdíl od jejich běžného názvu „draslíkové kanály se dvěma póry v doméně“ mají tyto kanály pouze jednu pórovou, ale dvě pórovou doménu na podjednotku.[19][20]
  • Kanály se dvěma póry zahrnují kanály s ligátovými a napěťově řízenými kationty, tzv. protože obsahují dvě podjednotky tvořící póry. Jak naznačuje jejich název, mají dva póry.[21][22][23][24][25]
  • Kanály se světelnou bránou jako channelrhodopsin jsou přímo otevřeny fotony.
  • Mechanosenzitivní iontové kanály otevřít pod vlivem roztažení, tlaku, smyku a posunutí.
  • Kanály řízené cyklickými nukleotidy: Tato nadrodina kanálů obsahuje dvě rodiny: kanály s cyklickými nukleotidy (CNG) a kanály s hyperpolarizací aktivované, kanály s cyklickými nukleotidy (HCN). Toto seskupení je spíše funkční než evoluční.
    • Kanály řízené cyklickými nukleotidy: Tato skupina kanálů je charakterizována aktivací buď intracelulárně tábor nebo cGMP. Tyto kanály jsou primárně propustné pro jednomocné kationty, jako je K.+ a Na+. Jsou také propustné pro Ca2+, i když jedná o jejich uzavření. Existuje 6 členů této rodiny, která je rozdělena do 2 podskupin.
    • Hyperpolarizace aktivována kanály řízené cyklickými nukleotidy
  • Teplotně řízené kanály: Členové přechodný receptorový potenciální iontový kanál nadčeleď, jako např TRPV1 nebo TRPM8, se otevírají horkými nebo studenými teplotami.

Klasifikace podle typu iontů

Klasifikace podle buněčné lokalizace

Ionové kanály jsou také klasifikovány podle jejich subcelulární lokalizace. Plazmatická membrána tvoří přibližně 2% celkové membrány v buňce, zatímco intracelulární organely obsahují 98% buněčné membrány. Hlavní intracelulární oddíly jsou endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, a mitochondrie. Na základě lokalizace jsou iontové kanály klasifikovány jako:

  • Kanály plazmové membrány
    • Příklady: Napěťově řízené draselné kanály (Kv), sodíkové kanály (Nav), vápníkové kanály (Cav) a chloridové kanály (ClC)
  • Intracelulární kanály, které se dále dělí na různé organely
    • Endoplazmatické retikulum kanály: RyR, SERCA, ORAi
    • Mitochondriální kanály: mPTP, KATP, BK, IK, CLIC5, Kv7.4 na vnitřní membráně a VDAC a CLIC4 jako vnější membránové kanály.

Další klasifikace

Některé iontové kanály jsou klasifikovány podle doby jejich reakce na podněty:

  • Potenciální kanály přechodného receptoru: Tato skupina kanálů, obvykle označovaná jednoduše jako kanály TRP, je pojmenována podle jejich role v Drosophila vizuální fototransdukce. Tato rodina, která má nejméně 28 členů, má různé mechanismy aktivace. Některé kanály TRP zůstávají konstitutivně otevřené, zatímco jiné jsou brány Napětí, intracelulární Ca2+, pH, redox Stát, osmolarita, a mechanické roztažení. Tyto kanály se také liší podle iontů, které procházejí, některé jsou selektivní pro Ca2+ zatímco jiné jsou méně selektivní kationové kanály. Tato rodina je rozdělena do 6 podrodin založených na homologii: kanonický TRP (TRPC ), vaniloidní receptory (TRPV ), melastatin (TRPM ), polycystiny (TRPP ), mukolipiny (TRPML ), a ankyrinový transmembránový protein 1 (TRPA ).

Podrobná struktura

Kanály se liší vzhledem k iontu, který propustí (například Na+, K.+, Cl− ), způsoby, kterými mohou být regulovány, počet podjednotek, z nichž jsou složeny, a další aspekty struktury.[27] Kanály patřící k největší třídě, které zahrnují napěťově řízené kanály, které jsou základem nervového impulsu, se skládají ze čtyř podjednotek se šesti transmembránové šroubovice každý. Při aktivaci se tyto šroubovice pohybují a otevírají póry. Dvě z těchto šesti šroubovic jsou odděleny smyčkou, která lemuje póry a je primárním determinantem iontové selektivity a vodivosti v této třídě kanálu a některých dalších. Existenci a mechanismus iontové selektivity poprvé postuloval koncem 60. let 20. století Bertil Hille a Clay Armstrong.[28][29][30][31][32] Myšlenka iontové selektivity pro draslíkové kanály spočívala v tom, že karbonylové kyslíky proteinových páteří „selektivního filtru“ (pojmenované Bertil Hille ) mohl účinně nahradit molekuly vody, které normálně chrání ionty draslíku, ale že ionty sodíku byly menší a nelze je úplně dehydratovat, aby umožnily takové stínění, a proto nemohly projít. Tento mechanismus byl nakonec potvrzen, když byla objasněna první struktura iontového kanálu. Jako model pro studium permeability a selektivity iontových kanálů v Mackinnonově laboratoři byl použit bakteriální draselný kanál KcsA, který se skládá pouze z filtru selektivity, smyčky „P“ a dvou transmembránových šroubovic. Stanovení molekulární struktury KcsA pomocí Roderick MacKinnon použitím Rentgenová krystalografie získal podíl z roku 2003 Nobelova cena za chemii.[33]

Vzhledem k jejich malé velikosti a obtížnosti krystalizace integrálních membránových proteinů pro rentgenovou analýzu je teprve nedávno vědci schopni přímo zkoumat, jak kanály „vypadají“. Zejména v případech, kdy krystalografie vyžadovala odstranění kanálů z jejich membrán detergentem, mnozí vědci považují snímky, které byly získány, za předběžné. Příkladem je dlouho očekávaná krystalová struktura napěťově řízeného draslíkového kanálu, která byla uvedena v květnu 2003.[34][35] Jedna nevyhnutelná nejednoznačnost těchto struktur souvisí se silným důkazem, že kanály mění konformaci, když pracují (například se otevírají a zavírají), takže struktura v krystalu může představovat kterýkoli z těchto provozních stavů. Většina z toho, co vědci odvodili o provozu kanálu, doposud vytvořili elektrofyziologie, biochemie, gen porovnání sekvence a mutageneze.

Kanály mohou mít jednu (CLIC) až více transmembránových (K kanály, P2X receptory, Na kanály) domény, které překlenují plazmatickou membránu a vytvářejí póry. Pór může určit selektivitu kanálu. Brána může být vytvořena uvnitř nebo vně oblasti pórů.

Farmakologie

Hlavní článek: Modulátor kanálu

Chemické látky mohou modulovat aktivitu iontových kanálů, například jejich blokováním nebo aktivací.

Blokátory iontových kanálů

Hlavní článek: Blokovač iontových kanálů

Různé blokátory iontových kanálů (anorganické a organické molekuly) mohou modulovat aktivitu a vodivost iontových kanálů. Některé běžně používané blokátory zahrnují:

Aktivátory iontových kanálů

Hlavní článek: Otvírač iontových kanálů

Je známo několik sloučenin, které podporují otevírání nebo aktivaci specifických iontových kanálů. Jsou klasifikovány podle kanálu, na kterém jednají:

Nemoci

Existuje řada poruch, které narušují normální fungování iontových kanálů a mají katastrofální následky pro organismus. Genetické a autoimunitní poruchy iontových kanálů a jejich modifikátory jsou známé jako channelopatie. Vidět Kategorie: Channelopatie pro úplný seznam.

Dějiny

Britové analyzovali základní vlastnosti proudů zprostředkovaných iontovými kanály biofyzici Alan Hodgkin a Andrew Huxley jako součást jejich Nobelova cena -výherní výzkum na akční potenciál, publikované v roce 1952. Vycházely z práce dalších fyziologů, jako byl Cole a Bakerův výzkum pólů membrány s napětím od roku 1941.[38][39] Existenci iontových kanálů potvrdila v 70. letech 20. století Bernard Katz a Ricardo Miledi pomocí analýzy šumu. To bylo pak zobrazeno více přímo s elektrická záznamová technika známý jakosvorka “, což vedlo k Nobelově ceně za Erwin Neher a Bert Sakmann, vynálezci této techniky. Stovky, ne-li tisíce vědců, pokračují v podrobnějším porozumění fungování těchto proteinů. V posledních letech byl vývoj automatická upínací zařízení pomohl výrazně zvýšit propustnost při screeningu iontových kanálů.

Nobelova cena za chemii za rok 2003 byla udělena Roderick MacKinnon za studium fyzikálně-chemických vlastností struktury a funkce iontových kanálů, včetně rentgenové krystalografické struktura studie.

Kultura

Zrození nápadu (2007) Julian Voss-Andreae. Socha byla uvedena do provozu Roderick MacKinnon na základě atomových souřadnic molekuly, které byly stanoveny MacKinnonovou skupinou v roce 2001.

Roderick MacKinnon do provozu Zrození nápadu, 5 stop (1,5 m) vysoká socha založená na KcsA draslíkový kanál.[40] Předloha obsahuje drátěný předmět představující vnitřek kanálu s objektem z foukaného skla představujícím hlavní dutinu struktury kanálu.

Viz také

Reference

  1. ^ Abdul Kadir L, Stacey M, Barrett-Jolley R (2018). „Rozvíjející se role membránového potenciálu: Akce nad rámec akčního potenciálu“. Hranice ve fyziologii. 9: 1661. doi:10.3389 / fphys.2018.01661. PMC  6258788. PMID  30519193.
  2. ^ Alexander SP, Mathie A, Peters JA (listopad 2011). „Ion Channels“. British Journal of Pharmacology. 164 (Suppl 1): S137 – S174. doi:10.1111 / j.1476-5381.2011.01649_5.x. PMC  3315630.
  3. ^ A b „Ion Channel“. Upravitelné. 2014. Citováno 2019-05-28.
  4. ^ A b Hille B (2001) [1984]. Iontové kanály vzrušivých membrán (3. vyd.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates, Inc. str. 5. ISBN  978-0-87893-321-1.
  5. ^ Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, Katz LC, LaMantia A, McNamara JO, Williams SM, eds. (2001). „Kapitola 4: Kanály a transportéry“. Neurovědy (2. vyd.). Sinauer Associates Inc. ISBN  978-0-87893-741-7.
  6. ^ Hille B, Catterall WA (1999). „Kapitola 6: Elektrická vzrušivost a iontové kanály“. In Siegel GJ, Agranoff BW, Albers RW, Fisher SK, Uhler MD (eds.). Základní neurochemie: molekulární, buněčné a lékařské aspekty. Philadelphia: Lippincott-Raven. ISBN  978-0-397-51820-3.
  7. ^ Camerino DC, Tricarico D, Desaphy JF (duben 2007). „Farmakologie iontových kanálů“. Neuroterapeutika. 4 (2): 184–98. doi:10.1016 / j.nurt.2007.01.013. PMID  17395128.
  8. ^ Verkman AS, Galietta LJ (únor 2009). „Chloridové kanály jako lékové cíle“. Recenze přírody. Objev drog. 8 (2): 153–71. doi:10.1038 / nrd2780. PMC  3601949. PMID  19153558.
  9. ^ Camerino DC, Desaphy JF, Tricarico D, Pierno S, Liantonio A (2008). Terapeutické přístupy k onemocněním iontových kanálů. Pokroky v genetice. 64. 81–145. doi:10.1016 / S0065-2660 (08) 00804-3. ISBN  978-0-12-374621-4. PMID  19161833.
  10. ^ Gabashvili IS, Sokolowski BH, Morton CC, Giersch AB (září 2007). "Genová exprese iontového kanálu ve vnitřním uchu". Časopis Asociace pro výzkum v otolaryngologii. 8 (3): 305–28. doi:10.1007 / s10162-007-0082-r. PMC  2538437. PMID  17541769.
  11. ^ Vicini S (duben 1999). "Nové pohledy na funkční roli heterogenity kanálu GABA (A)". Molekulární neurobiologie. 19 (2): 97–110. doi:10.1007 / BF02743656. PMID  10371465. S2CID  5832189.
  12. ^ Hanukoglu I (únor 2017). „Sodné kanály typu ASIC a ENaC: konformační stavy a struktury iontových selektivních filtrů“. FEBS Journal. 284 (4): 525–545. doi:10.1111 / febs.13840. PMID  27580245. S2CID  24402104.
  13. ^ Hansen SB (květen 2015). „Lipidový agonismus: PIP2 paradigma iontových kanálů řízených ligandem“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - molekulární a buněčná biologie lipidů. 1851 (5): 620–8. doi:10.1016 / j.bbalip.2015.01.011. PMC  4540326. PMID  25633344.
  14. ^ Hansen SB, Tao X, MacKinnon R (srpen 2011). "Strukturální základ aktivace PIP2 klasického dovnitř usměrňovače K + kanál Kir2.2". Příroda. 477 (7365): 495–8. Bibcode:2011Natur.477..495H. doi:10.1038 / příroda10370. PMC  3324908. PMID  21874019.
  15. ^ Gao Y, Cao E, Julius D, Cheng Y (červen 2016). „Struktury TRPV1 v nanodiscích odhalují mechanismy působení ligandu a lipidů“. Příroda. 534 (7607): 347–51. Bibcode:2016Natur.534..347G. doi:10.1038 / příroda17964. PMC  4911334. PMID  27281200.
  16. ^ Cabanos C, Wang M, Han X, Hansen SB (srpen 2017). „2 Antagonismus kanálů TREK-1“. Zprávy buněk. 20 (6): 1287–1294. doi:10.1016 / j.celrep.2017.07.034. PMC  5586213. PMID  28793254.
  17. ^ Brown DA, Passmore GM (duben 2009). „Neural KCNQ (Kv7) kanály“. British Journal of Pharmacology. 156 (8): 1185–95. doi:10.1111 / j.1476-5381.2009.00111.x. PMC  2697739. PMID  19298256.
  18. ^ Hite RK, Butterwick JA, MacKinnon R (říjen 2014). "Modulace fosfatidové kyseliny na funkci snímače napětí kanálu Kv". eLife. 3. doi:10,7554 / eLife.04366. PMC  4212207. PMID  25285449.
  19. ^ „Dva kanály draslíku v doméně P“. Průvodce farmakologií. Citováno 2019-05-28.
  20. ^ Rang HP (2003). Farmakologie (8. vydání). Edinburgh: Churchill Livingstone. p.59. ISBN  978-0-443-07145-4.
  21. ^ Kintzer AF, Stroud RM (březen 2016). "Struktura, inhibice a regulace dvoupólového kanálu TPC1 z Arabidopsis thaliana". Příroda. 531 (7593): 258–62. Bibcode:2016Natur.531..258K. bioRxiv  10.1101/041400. doi:10.1038 / příroda17194. PMC  4863712. PMID  26961658. Kromě kanálů Ca2 + a Na +, které jsou tvořeny čtyřmi intramolekulárními repeticemi, které společně tvoří póry tetramerního kanálu, měl nový kanál jen dvě Shakerova opakování, z nichž každá byla vybavena jednou doménou pórů. Kvůli této neobvyklé topologii byl tento kanál přítomný u zvířat i rostlin pojmenován Two Pore Channel1 (TPC1).
  22. ^ Spalding EP, Harper JF (prosinec 2011). „Vstupy a výstupy buněčného transportu Ca (2+)“. Aktuální názor na biologii rostlin. 14 (6): 715–20. doi:10.1016 / j.pbi.2011.08.001. PMC  3230696. PMID  21865080. Nejlepším kandidátem na vakuolární uvolňovací kanál Ca2 + je TPC1, homolog savčího napěťově řízeného kanálu Ca2 +, který má dva póry a dvanáct rozpětí membrány.
  23. ^ Brown BM, Nguyen HM, Wulff H (2019-01-30). „Nedávný pokrok v našem chápání struktury a funkce neobvyklejších kationtových kanálů“. F1000Výzkum. 8: 123. doi:10.12688 / F1000Research.17163.1. PMC  6354322. PMID  30755796. Organelární dvoupórovité kanály (TPC) jsou zajímavým typem kanálu, který, jak název napovídá, má dva póry.
  24. ^ Jammes F, Hu HC, Villiers F, Bouten R, Kwak JM (listopad 2011). "Kanály propustné pro vápník v rostlinných buňkách". FEBS Journal. 278 (22): 4262–76. doi:10.1111 / j.1742-4658.2011.08369.x. PMID  21955583. S2CID  205884593. Předpokládá se, že dvoupórový kanál Arabidopsis (AtTPC1) má 12 transmembránových šroubovic a dva póry (červené čáry).
  25. ^ Hooper R (září 2011). Molekulární charakterizace dvoupórových kanálů s bránou NAADP (PDF) (Teze). Předpokládá se, že TPC se svými dvěma póry dimerizují a tvoří funkční kanál.
  26. ^ Hanukoglu I, Hanukoglu A (duben 2016). „Rodina epitelových sodíkových kanálů (ENaC): fylogeneze, struktura-funkce, distribuce tkání a související dědičná onemocnění“. Gen. 579 (2): 95–132. doi:10.1016 / j.gene.2015.12.061. PMC  4756657. PMID  26772908.
  27. ^ Lim C, Dudev T (2016). "Selektivita draslíku versus sodíku v monovalentních filtrech selektivity iontových kanálů". V Sigel A, Sigel H, Sigel R (eds.). Ionty alkalických kovů: jejich role pro život. Kovové ionty v biologických vědách. 16. Springer. s. 325–47. doi:10.1007/978-3-319-21756-7_10. ISBN  978-3-319-21755-0. PMID  26860306.
  28. ^ Hille B (Prosinec 1971). „Propustnost sodíkového kanálu pro organické kationty v myelinizovaném nervu“. The Journal of General Physiology. 58 (6): 599–619. doi:10.1085 / jgp.58.6.599. PMC  2226049. PMID  5315827.
  29. ^ Bezanilla F, Armstrong CM (listopad 1972). „Negativní vodivost způsobená vstupem iontů sodíku a cesia do draslíkových kanálů chobotnicových axonů“. The Journal of General Physiology. 60 (5): 588–608. doi:10,1085 / jgp.60.5.588. PMC  2226091. PMID  4644327.
  30. ^ Hille B (Červen 1973). „Draslíkové kanály v myelinovaném nervu. Selektivní permeabilita pro malé kationty“. The Journal of General Physiology. 61 (6): 669–86. doi:10.1085 / jgp.61.6.669. PMC  2203488. PMID  4541077.
  31. ^ Hille B (Listopad 1975). „Iontová selektivita, saturace a blokování v sodíkových kanálech. Model se čtyřmi bariéry“. The Journal of General Physiology. 66 (5): 535–60. doi:10.1085 / jgp.66.5.535. PMC  2226224. PMID  1194886.
  32. ^ Hille B (Březen 2018). "Journal of General Physiology: Membrane permeation and ion selectivity". The Journal of General Physiology. 150 (3): 389–400. doi:10.1085 / jgp.201711937. PMC  5839722. PMID  29363566.
  33. ^ Doyle DA, Morais Cabral J, Pfuetzner RA, Kuo A, Gulbis JM, Cohen SL a kol. (Duben 1998). "Struktura draslíkového kanálu: molekulární základ vedení K + a selektivita". Věda. 280 (5360): 69–77. Bibcode:1998Sci ... 280 ... 69D. doi:10.1126 / science.280.5360.69. PMID  9525859.
  34. ^ Jiang Y, Lee A, Chen J, Ruta V, Cadene M, Chait BT, MacKinnon R (květen 2003). "Rentgenová struktura kanálu K + závislého na napětí". Příroda. 423 (6935): 33–41. Bibcode:2003 Natur.423 ... 33J. doi:10.1038 / nature01580. PMID  12721618. S2CID  4347957.
  35. ^ Lunin VV, Dobrovetsky E, Khutoreskaya G, Zhang R, Joachimiak A, Doyle DA a kol. (Duben 2006). "Krystalová struktura transportéru CorA Mg2 +". Příroda. 440 (7085): 833–7. Bibcode:2006 Natur.440..833L. doi:10.1038 / nature04642. PMC  3836678. PMID  16598263.
  36. ^ Smith RS, Walsh CA (únor 2020). „Funkce iontového kanálu v raném vývoji mozku“. Trendy v neurovědách. 43 (2): 103–114. doi:10.1016 / j.tins.2019.12.004. PMC  7092371. PMID  31959360.
  37. ^ Molenaar RJ (2011). "Ion kanály v glioblastomu". ISRN neurologie. 2011: 590249. doi:10.5402/2011/590249. PMC  3263536. PMID  22389824.
  38. ^ Pethig R, Kell DB (srpen 1987). „Pasivní elektrické vlastnosti biologických systémů: jejich význam ve fyziologii, biofyzice a biotechnologii“ (PDF). Fyzika v medicíně a biologii. 32 (8): 933–70. Bibcode:1987PMB .... 32..933P. doi:10.1088/0031-9155/32/8/001. PMID  3306721. Rozsáhlý přehled bioelektrických charakteristik z roku 1987 ... pozorování indukčnosti (záporné kapacity) Cole a Baker (1941) během měření střídavých elektrických vlastností axonů chobotnic vedlo přímo k konceptu pórů membrány s napětím, jak je ztělesněno oslavovanou Hodgkin-Huxleyovou (1952) léčbou (Cole 1972, Jack er a1 1975), jako klíčový mechanismus neurotransmise.
  39. ^ Cole KS, Baker RF (červenec 1941). „Podélná impedance chobotnice obrovského axonu“. The Journal of General Physiology. Rockefeller University Press. 24 (6): 771–88. doi:10.1085 / jgp.24.6.771. PMC  2238007. PMID  19873252. Popisuje, co se stane, když nalepíte a obří chobotnice axon s elektrodami a projít střídavým proudem, a pak si všimněte, že někdy napětí stoupá s časem, a někdy klesá. Indukční reaktance je vlastností axonu a vyžaduje, aby obsahovala indukční strukturu. Variace impedance s interpolární vzdáleností naznačuje, že indukčnost je v membráně
  40. ^ Ples P (březen 2008). „Kelímek: Umění inspirované vědou by mělo být víc než jen pěkný obrázek“. Chemický svět. 5 (3): 42–43. Citováno 2009-01-12.

externí odkazy