Kaliumkanaler

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 21. december 2019; checks kræver 8 redigeringer .

Kaliumkanaler  er den mest almindelige type ionkanaler . De findes i næsten alle celler i levende organismer [1] . De danner kaliumselektive ionporer, som giver en strøm af kaliumioner gennem cellemembranen . Styr mange forskellige fysiologiske funktioner i cellen [2] [3] .

Funktion

Kaliumkanaler transporterer kaliumioner i retning modsat gradientvektoren. Transporthastigheden kan nå diffusionshastigheden af ​​kaliumioner i vand, mens den opretholder et højt niveau af selektivitet (især for natriumioner, på trods af kun en lille forskel i radius af begge ioner). Den biologiske rolle af disse kanaler er at regulere cellernes membranpotentiale. I excitable celler såsom neuroner genererer en forsinket modstrøm af kaliumioner et aktionspotentiale.

Ved at hjælpe med at regulere aktionspotentialets varighed i hjertemusklen kan forstyrrelse af kaliumkanalerne forårsage livstruende arytmier. Kaliumkanaler kan også være involveret i at opretholde vaskulær tonus.

De regulerer også cellulære processer såsom hormonsekretion (fx frigivelse af insulin fra pancreas beta-celler), så deres forstyrrelse kan føre til sygdomme (fx diabetes)

Typer

Der er fire hovedklasser af kaliumkanaler:

Klasser af kaliumkanaler; funktion og farmakologi [4] .
klasse Underklasse Fungere Blokere Aktivatorer
Calciumafhængig
6 T og 1 P
  • BK kanal
  • SK kanal
  • IK kanal
  • aktiveres som reaktion på en stigning i intracellulær calciumkoncentration
  • karybdotoksin
  • iberiotoksin
  • apamin
  • 1-EBIO
  • NS309
  • CyPPA
Kaliumkanaler til intern ensretning
2 T og 1 P
  • ROMK ( Kir 1.1)
  • sekretion af kalium i det opadgående lem af Henles løkke ( nephron )
  • Ikke selektiv: Ba 2+ , Cs +
  • Ingen
  • medierer de hæmmende virkninger af mange GPCR'er
To-pore kaliumkanaler
4 T og 2 P
Potentialafhængig
6 T og 1 P
  • hERG (K v 11.1)
  • KvLQT1 (K v 7.1)
  • retigabin (K v 7) [22]

Struktur

Kaliumselektivt filter

[23]

Selektivitetsmekanisme

Hydrofobisk region

Central hulrum

Forordning

Blokere

beriotoxin, dendrotoxin, tetraethylammonium

Muskarin kaliumkanal

Kaliumkanaler i kunsten

Strukturen af ​​KcsA-kaliumkanalen er grundlaget for den 1,5 meter høje Birth of an Idea-skulptur skabt til Nobelprisvinderen Roderick McKinnon [24] . Værket indeholder en trådramme, der holder en blæst gul glasgenstand, der repræsenterer hovedhulrummet i kanalstrukturen.

Se også

Noter

  1. ↑ Littleton JT, Ganetzky B. Ionkanaler og synaptisk organisation: analyse af Drosophila  -genomet //  Neuron : journal. - Cell Press , 2000. - Vol. 26 , nr. 1 . - S. 35-43 . - doi : 10.1016/S0896-6273(00)81135-6 . — PMID 10798390 .
  2. ↑ Hille, Bertil. Kapitel 5: Kaliumkanaler og kloridkanaler // Ionkanaler i exciterbare membraner  (neopr.) . — Sunderland, Messe: Sinauer, 2001. - S. 131-168. - ISBN 0-87893-321-2 .
  3. ↑ Thomas M.; Jessell; Kandel, Eric R .; Schwartz, James H. Kapitel 6: Ionkanaler // Principper for neuralvidenskab (neopr.) . — 4. - New York: McGraw-Hill Education , 2000. - s. 105-124. - ISBN 0-8385-7701-6 .
  4. ↑ Rang, HP Pharmacology  . — Edinburgh: Churchill Livingstone, 2003. - S.  60 . - ISBN 0-443-07145-4 .
  5. ↑ Kobayashi T., Washiyama K., Ikeda K. Inhibering af G-proteinaktiverede indadrettede K+-kanaler af ifenprodil   // Neuropsychopharmacology : journal. - Nature Publishing Group , 2006. - Vol. 31 , nr. 3 . - s. 516-524 . - doi : 10.1038/sj.npp.1300844 . — PMID 16123769 .
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 Enyedi P., Czirják G. Molekylær baggrund for læk K + strømme  : kaliumkanaler i to-poret domæne  // Fysiologiske anmeldelser : journal. - 2010. - Bd. 90 , nr. 2 . - S. 559-605 . - doi : 10.1152/physrev.00029.2009 . — PMID 20393194 .
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 Lotshaw DP Biofysiske, farmakologiske og funktionelle karakteristika af klonede og native pattedyrs to-pore domæne K+ kanaler  //  Cellebiokemi og biofysik : journal. - 2007. - Bd. 47 , nr. 2 . - S. 209-256 . - doi : 10.1007/s12013-007-0007-8 . — PMID 17652773 .
  8. ↑ Fink M., Lesage F., Duprat F., Heurteaux C., Reyes R., Fosset M., Lazdunski M. A neuronal to P domæne K+-kanal stimuleret af arachidonsyre og polyumættede fedtsyrer  (engelsk)  // The EMBO Tidsskrift : journal. - 1998. - Bd. 17 , nr. 12 . - P. 3297-3308 . - doi : 10.1093/emboj/17.12.3297 . — PMID 9628867 .
  9. ↑ Goldstein SA, Bockenhauer D., O'Kelly I., Zilberberg N. Kaliumlækagekanaler og KCNK-familien af ​​to-P-domæneunderenheder  // Nature Reviews Neuroscience  : journal  . - 2001. - Bd. 2 , nr. 3 . - S. 175-184 . - doi : 10.1038/35058574 . — PMID 11256078 .
  10. ↑ Sano Y., Inamura K., Miyake A., Mochizuki S., Kitada C., Yokoi H., Nozawa K., Okada H., Matsushime H., Furuichi K. En ny to-poret domæne K+-kanal, TRESK , er lokaliseret i rygmarven  (engelsk)  // The Journal of Biological Chemistry  : journal. - 2003. - Bd. 278 , nr. 30 . - P. 27406-27412 . - doi : 10.1074/jbc.M206810200 . — PMID 12754259 .
  11. ↑ Czirják G., Tóth ZE, Enyedi P. Den to-pore domæne K+-kanal, TRESK, aktiveres af det cytoplasmatiske calciumsignal gennem calcineurin  // The  Journal of Biological Chemistry  : journal. - 2004. - Bd. 279 , nr. 18 . - P. 18550-18558 . - doi : 10.1074/jbc.M312229200 . — PMID 14981085 .
  12. ↑ Kindler CH, Yost CS, Grey AT Lokalbedøvende hæmning af baseline kaliumkanaler med to poredomæner i  tandem //  Anæstesiologi : journal. Lippincott Williams & Wilkins, 1999. - Vol. 90 , nr. 4 . - S. 1092-1102 . - doi : 10.1097/00000542-199904000-00024 . — PMID 10201682 .
  13. ↑ 1 2 3 Meadows HJ, Randall AD Funktionel karakterisering af human TASK-3, en syrefølsom to-pore domæne kaliumkanal  //  Neuropharmacology : journal. - 2001. - Bd. 40 , nej. 4 . - S. 551-559 . - doi : 10.1016/S0028-3908(00)00189-1 . — PMID 11249964 .
  14. ↑ Kindler CH, Paul M., Zou H., Liu C., Winegar BD, Gray AT, Yost CS Amide lokalbedøvelsesmidler hæmmer potentielt den humane tandemporedomæne-baggrund K+-kanal TASK-2 (KCNK5  )  // Journal of Pharmacology and Experimental Terapeutik : journal. - 2003. - Bd. 306 , nr. 1 . - S. 84-92 . doi : 10.1124 / jpet.103.049809 . — PMID 12660311 .
  15. ↑ Punke MA, Licher T., Pongs O., Friederich P. Inhibering af humane TREK-1-kanaler med bupivacain  (ubestemt)  // Anesthesia anf Analgesi. - 2003. - T. 96 , nr. 6 . - S. 1665-1673 . - doi : 10.1213/01.ANE.0000062524.90936.1F . — PMID 12760993 .
  16. ↑ Lesage F., Guillemare E., Fink M., Duprat F., Lazdunski M., Romey G., Barhanin J. TWIK-1, en allestedsnærværende menneskelig svagt indadrettet K+-kanal med en ny struktur  (engelsk)  // The EMBO Journal : journal. - 1996. - Bd. 15 , nr. 5 . - S. 1004-1011 . — PMID 8605869 .
  17. ↑ Duprat F., Lesage F., Fink M., Reyes R., Heurteaux C., Lazdunski M. TASK, en menneskelig baggrund K+-kanal til at fornemme eksterne pH-variationer nær fysiologisk pH  //  The EMBO Journal : journal. - 1997. - Bd. 16 , nr. 17 . - P. 5464-5471 . - doi : 10.1093/emboj/16.17.5464 . — PMID 9312005 .
  18. ↑ Reyes R., Duprat F., Lesage F., Fink M., Salinas M., Farman N., Lazdunski M. Kloning og ekspression af en ny pH-følsom to-pore domæne K+ kanal fra human   nyre // The Journal of Biologisk kemi  : tidsskrift. - 1998. - Bd. 273 , nr. 47 . - P. 30863-30869 . doi : 10.1074/ jbc.273.47.30863 . — PMID 9812978 .
  19. ↑ Meadows HJ, Benham CD, Cairns W., Gloger I., Jennings C., Medhurst AD, Murdock P., Chapman CG Kloning, lokalisering og funktionelt udtryk af den menneskelige ortolog af TREK-1 kaliumkanalen   // Pflugers Archive: European Journal of Physiology : journal. - 2000. - Vol. 439 , nr. 6 . - s. 714-722 . - doi : 10.1007/s004240050997 . — PMID 10784345 .
  20. ↑ Patel AJ, Honoré E., Lesage F., Fink M., Romey G., Lazdunski M. Inhalationsanæstetika aktiverer K+-baggrundskanaler i to-  poredomæner // Nature Neuroscience  : journal  . - 1999. - Bd. 2 , nr. 5 . - S. 422-426 . - doi : 10.1038/8084 . — PMID 10321245 .
  21. ↑ Gray AT, Zhao BB, Kindler CH, Winegar BD, Mazurek MJ, Xu J., Chavez RA, Forsayeth JR, Yost CS Flygtige anæstetika aktiverer den humane tandemporedomæne baseline K+-kanal KCNK5  //  Anesthesiology : journal. Lippincott Williams & Wilkins, 2000. - Vol. 92 , nr. 6 . - P. 1722-1730 . - doi : 10.1097/00000542-200006000-00032 . — PMID 10839924 .
  22. ↑ Rogawski MA, Bazil CW Nye molekylære mål for antiepileptiske lægemidler: α2δ, SV2A og Kv7/KCNQ/M kaliumkanaler   // Curr Neurol Neurosci Rep : journal. - 2008. - Juli ( bind 8 , nr. 4 ). - S. 345-352 . - doi : 10.1007/s11910-008-0053-7 . — PMID 18590620 .
  23. ↑ Zhou Y., Morais-Cabral JH, Kaufman A., MacKinnon R. Kemi af ionkoordination og hydrering afsløret af et K + -kanal-Fab-kompleks ved 2,0 Â opløsning  //  Nature: journal. - 2001. - Bd. 414 , nr. 6859 . - S. 43-8 . - doi : 10.1038/35102009 . — PMID 11689936 .
  24. ↑ Ball, Philip. Digelen: Kunst inspireret af videnskab skal være mere end blot et smukt billede  //  Chemistry World :magasin. - 2008. - Marts ( bind 5 , nr. 3 ). - S. 42-43 .

Links

  • MeSH kalium+kanaler
  • Neuromuskulær sygdomscenter. Kaliumkanaler . Washington University i St. Louis (4. marts 2008). Hentet: 10. marts 2008.
  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier