Kaliumkanaler for intern rektifikation

Kaliumkanaler for intern rektifikation ( Kir , IRK ) er en specifik undergruppe af kaliumkanaler . I øjeblikket er syv underfamilier af kaliumkanaler af intern rektifikation blevet identificeret i celler af forskellige væv fra forskellige dyrearter [1] . Kaliumkanaler for indre rektifikation er også blevet fundet i planter [2] og bakterier [3] . De er mål for mange toksiner , og forstyrrelse af disse kanaler fører til forskellige sygdomme [4] .

Intern berigtigelse

Interne ensretningskanaler kaldes ionkanaler, hvorigennem positive ioner let passerer ind i cellen, men ikke ud (ud af cellen). Det menes, at denne strøm af ioner ind i cellen kan spille en vigtig rolle i reguleringen af ​​neuronal aktivitet ved at hjælpe med at stabilisere cellens hvilemembranpotentiale . Ved et membranpotentiale, der er mere negativt end ligevægtspotentialet for K + , holder de indre ensretter kaliumkanaler positivt ladede kaliumioner strømme ind i cellen, hvilket får membranpotentialet til at vende tilbage til hvilepotentialet. Men ved et membranpotentiale, der er større end ligevægtspotentialet for kalium, passerer positive ioner kun i små mængder gennem de indre ensretningskanaler. En celle med en stor mængde K ir holder således membranpotentialet tæt på ligevægtspotentialet for kalium og udviser ikke spontan elektrisk aktivitet [5] .

Iboende ensretter-kaliumkanaler adskiller sig fra "typiske" kaliumkanaler såsom forsinkede ensretterkanaler og type A-kaliumkanaler, som er ansvarlige for cellerepolarisering efter depolarisering under et aktionspotentiale . "Typiske" kaliumkanaler tillader kalium at strømme ud (i stedet for i) cellen, når membranpotentialet er depolariseret, og kan betragtes som "udadrettede" kanaler. Derfor, efter opdagelsen af ​​interne ensretningsstrømme, blev de kaldt "anomale ensretterstrømme", hvilket viser deres forskel fra den udgående kaliumstrøm [5] .

Interne ensretningskanaler adskiller sig også fra to -pore kaliumkanaler (K ​​2p ), som er ansvarlige for "lækage" af kalium fra cellen. Nogle interne ensretterkanaler, nogle gange omtalt som "svage interne ensrettere", tillader en lille udgående strøm af kalium ved membranpotentialer, der er mere positive end ligevægtspotentialet for kalium. Sammen med lækagekanaler deltager de i dannelsen af ​​hvilemembranpotentialet [6] .

Intern berigtigelsesmekanisme

Fænomenet med intern udretning af K ir -kanalerne er resultatet af blokering af kanalen af ​​endogene polyaminer , kaldet sperminer , såvel som magnesiumioner, som lukker kanalporen ved positive potentialer, hvilket får den udgående strøm til at falde. Denne spændingsafhængige blokering af polyaminerne får kanalen til kun at passere indkommende strømme. Imidlertid er detaljerne i denne mekanisme ikke fuldt ud forstået [7] .

Aktivering af PIP 2

Aktiveringen af ​​alle typer K ir - kanaler kræver phosphatidylinositol-4,5-diphosphat (PIP 2 ) [8] . Derfor kan internt korrigerende kaliumkanaler betragtes som ligand-gatede ionkanaler .

Kanalfunktioner K ir

K ir -kanaler er blevet fundet i forskellige celletyper, herunder makrofager , leukocytter , hjerte- og nyreceller , neuroner , mesenkymale og endotelceller . K ir -kanalernes hovedrolle er at genoprette hvilemembranpotentialet under hyperpolarisering ved at lede en svag strøm af kalium ind i cellen.

Sygdomme forbundet med dysfunktionskanaler K ir

• Vedvarende hyperinsulinemisk hypoglykæmi hos nyfødte er forbundet med en autosomal recessiv mutation K ir 6 .2. Nogle mutationer i dette gen nedsætter kanalens evne til at regulere insulinsekretion , hvilket resulterer i hypoglykæmi .
• Bartters syndrom kan være forårsaget af mutationer i kanalerne K ir 1.1 [5] . Denne tilstand er karakteriseret ved nyrernes manglende evne til at tilbageholde kalium, hvilket resulterer i hypokaliæmi .
• Andersens syndrom  er en sjælden tilstand forårsaget af multiple mutationer i K ir 2.1 [5] . Afhængigt af typen af ​​mutation kan den være dominant eller recessiv. Det er karakteriseret ved periodisk lammelse , hjertearytmier og nedsat udvikling af organer og systemer.
• Forgiftning med bariumsalte  er en af ​​årsagerne til det - bariums evne til at blokere kanalerne K ir sammen med calcium.
• Aterosklerose kan også være forbundet med dysfunktion af K ir -kanaler . Tabet af K ir vaskulære endotelcellers evneat generere strømme er et af de første tegn på atherogenese, selv før aflejringen af ​​kolesterol i karvæggen begynder.
• Familiær hypokalæmisk periodisk lammelse er også forbundet med dysfunktion af K ir 2,6 [9] .
• Kort QT-syndrom kan være forårsaget af en mutation i genet, der koder for K ir 2.1 [5] [10] .

Se også

• kaliumkanaler
• GIRK

Noter

1. ↑ Kubo Y. et al. International Union of Pharmacology. LIV. Nomenklatur og molekylære forhold mellem indadrettede kaliumkanaler  (engelsk)  // Farmakologiske anmeldelser. - 2005-12-01. — Bd. 57 , nr. 4 . - S. 509-526 . — ISSN 0031-6997 . - doi : 10.1124/pr.57.4.11 . — PMID 16382105 .
2. ↑ Hedrich R. et al. Indadrettet ensretter kaliumkanaler i planter adskiller sig fra deres dyremodstykker som reaktion på spændings- og kanalmodulatorer  //  European Biophysics Journal. — 1995-10-01. — Bd. 24 , nr. 2 . - S. 107-115 . — ISSN 0175-7571 . - doi : 10.1007/BF00211406 . — PMID 8582318 . Arkiveret fra originalen den 18. juni 2018.
3. ↑ Choi S.B. et al. Identifikation og karakterisering af en ny bakteriel ATP-følsom K+-kanal  (engelsk)  // Journal of Microbiology (Seoul, Korea). - 2010. - 1. juni ( bind 48 , udg. 3 ). - S. 325-330 . — ISSN 1976-3794 . - doi : 10.1007/s12275-010-9231-9 . Arkiveret fra originalen den 1. september 2019.
4. ↑ Abraham M. R. et al. Channelopathies of inwardly rectifying potassium channels  (engelsk)  // FASEB-tidsskrift: officiel publikation af Federation of American Societies for Experimental Biology. — 1999-11-01. — Bd. 13 , nr. 14 . - S. 1901-1910 . — ISSN 0892-6638 . - doi : 10.1096/fj.1530-6860 . Arkiveret fra originalen den 22. oktober 2015.
5. ↑ 1 2 3 4 5 Hibino H. et al. Indadtil korrigerende kaliumkanaler: deres struktur, funktion og fysiologiske roller  //  Fysiologiske anmeldelser. - 01-01-2010. — Bd. 90 , nr. 1 . - S. 291-366 . — ISSN 0031-9333 . - doi : 10.1152/physrev.00021.2009 . Arkiveret fra originalen den 1. marts 2016.
6. ↑ Hille B. et al. Ionkanaler af excitable membraner. - 3. udg. .. - Sunderland, MA: Sinauer, 2001. - S. 155. - 814 s. - ISBN 0-87893-321-2 .
7. ↑ Kurata HT -polyaminblok af indadrettede kaliumkanaler (Kir)  //  Polyaminer / Tomonobu Kusano, Hideyuki Suzuki. - Springer Japan, 2015. - 1. januar. - S. 217-228 . — ISBN 9784431552116 , 9784431552123 . - doi : 10.1007/978-4-431-55212-3_18 . Arkiveret fra originalen den 17. juni 2018.
8. ↑ Tucker SJ , Baukrowitz T. Hvordan højt ladede anioniske lipider binder og regulerer ionkanaler // The Journal of General Physiology. - 2008-05-01. - T. 131 , nr. 5 . - S. 431-438 . — ISSN 1540-7748 . - doi : 10.1085/jgp.200709936 . — PMID 18411329 .
9. ↑ Ryan D. P. et al. Mutationer i kaliumkanal Kir2.6 forårsager modtagelighed for thyrotoksisk hypokaliæmisk periodisk lammelse   // Celle . - 2010-01-08. — Bd. 140 , nr. 1 . - S. 88-98 . — ISSN 0092-8674 . - doi : 10.1016/j.cell.2009.12.024 . — PMID 20074522 .
10. ↑ Priori S.G. et al. En ny form for kort QT-syndrom (SQT3) er forårsaget af en mutation i KCNJ2-genet  //  Circulation Research. - 2005-04-15. — Bd. 96 , nr. 7 . - S. 800-807 . — ISSN 1524-4571 . - doi : 10.1161/01.RES.0000162101.76263.8c . — PMID 15761194 . Arkiveret fra originalen den 23. januar 2017.

For yderligere læsning

• Bertil Hille (2001). Ionkanaler af excitable membraner 3. udg. (Sinauer: Sunderland, MA), s. 149-154. ISBN 0-87893-321-2 .

Links

• MeSH Indadgående+Ensretter+Kalium+kanaler .
• Indadtil recificerende kaliumkanaler . IUPHAR-database over receptorer og ionkanaler . International Union of Basic and Clinical Pharmacology. (ubestemt)