Калиевые каналы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ионы калия движутся по каналу

Калиевые каналы — самый распространённый тип ионных каналов. Обнаруживаются практически во всех клетках живых организмов[1]. Формируют калий-селективные ионные поры, которые обеспечивают ток ионов калия сквозь мембрану клетки. Контролируют множество разнообразных физиологических функций клетки[2][3].

Функция[править | править код]

Типы[править | править код]

Существует четыре главных класса калиевых каналов:

Классы калиевых каналов; функция и фармакология[4].
Класс Подкласс Функция Блокаторы Активаторы
Кальций-зависимые
6Т[en] и 1P
  • активируется в ответ на повышение внутриклеточной концентрации кальция
  • 1-EBIO
  • NS309
  • CyPPA
Калиевые каналы внутреннего выпрямления
2T[en] и 1P
  • секреция калия в восходящем колене петли Генле (нефрон)
  • Не селективно: Ba2+, Cs+
  • нет
  • опосредуют ингибиторные эффекты многих GPCR
  • агонисты GPCR
  • закрываются, когда высокая концентрация АТФ вызывает секрецию инсулина
Двупоровые калиевые каналы
4Т[en] и 2P
Потенциал-зависимые
6T[en] и 1P

Структура[править | править код]

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


Калий-селективный фильтр[править | править код]

Структура калиевого канала бактерии

[23]


Механизм селективности[править | править код]

Гидрофобная область[править | править код]

Центральная полость[править | править код]

Регуляция[править | править код]

Graphical representation of open and shut potassium channels (PDB 1lnq and PDB 1k4c). 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[править | править код]

Бериотоксин,дендротоксин,тетраэтиламмоний

Мускариновый калиевый канал[править | править код]

Калиевые каналы в искусстве[править | править код]

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[24]. Работа содержит проволочный каркас, удерживающий выдутый из жёлтого стекла объект, который изображает основную полость канальной структуры.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Littleton JT, Ganetzky B (2000). “Ion channels and synaptic organization: analysis of the Drosophila genome”. Neuron. 26 (1): 35—43. DOI:10.1016/S0896-6273(00)81135-6. PMID 10798390.
  2. Hille, Bertil. Chapter 5: Potassium Channels and Chloride Channels // Ion channels of excitable membranes. — Sunderland, Mass : Sinauer, 2001. — P. 131–168. — ISBN 0-87893-321-2.
  3. Chapter 6: Ion Channels // Principles of Neural Science /. — 4th. — New York : McGraw-Hill, 2000. — P. 105–124. — ISBN 0-8385-7701-6.
  4. Rang, HP. Pharmacology. — Edinburgh : Churchill Livingstone, 2003. — P. 60. — ISBN 0-443-07145-4.
  5. Kobayashi T, Washiyama K, Ikeda K (2006). “Inhibition of G protein-activated inwardly rectifying K+ channels by ifenprodil”. Neuropsychopharmacology. 31 (3): 516—24. DOI:10.1038/sj.npp.1300844. PMID 16123769.
  6. 1 2 3 4 5 6 Enyedi P, Czirják G (2010). “Molecular background of leak K+ currents: two-pore domain potassium channels”. Physiological Reviews. 90 (2): 559—605. DOI:10.1152/physrev.00029.2009. PMID 20393194.
  7. 1 2 3 4 5 6 Lotshaw DP (2007). “Biophysical, pharmacological, and functional characteristics of cloned and native mammalian two-pore domain K+ channels”. Cell Biochemistry and Biophysics. 47 (2): 209—56. DOI:10.1007/s12013-007-0007-8. PMID 17652773.
  8. Fink M, Lesage F, Duprat F, Heurteaux C, Reyes R, Fosset M, Lazdunski M (1998). “A neuronal two P domain K+ channel stimulated by arachidonic acid and polyunsaturated fatty acids”. The EMBO Journal. 17 (12): 3297—308. DOI:10.1093/emboj/17.12.3297. PMC 1170668. PMID 9628867.
  9. Goldstein SA, Bockenhauer D, O'Kelly I, Zilberberg N (2001). “Potassium leak channels and the KCNK family of two-P-domain subunits”. Nature Reviews Neuroscience. 2 (3): 175—84. 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 (2003). “A novel two-pore domain K+ channel, TRESK, is localized in the spinal cord”. The Journal of Biological Chemistry. 278 (30): 27406—12. DOI:10.1074/jbc.M206810200. PMID 12754259.
  11. Czirják G, Tóth ZE, Enyedi P (2004). “The two-pore domain K+ channel, TRESK, is activated by the cytoplasmic calcium signal through calcineurin”. The Journal of Biological Chemistry. 279 (18): 18550—8. DOI:10.1074/jbc.M312229200. PMID 14981085.
  12. Kindler CH, Yost CS, Gray AT (1999). “Local anesthetic inhibition of baseline potassium channels with two pore domains in tandem”. Anesthesiology. 90 (4): 1092—102. DOI:10.1097/00000542-199904000-00024. PMID 10201682.
  13. 1 2 3 Meadows HJ, Randall AD (2001). “Functional characterisation of human TASK-3, an acid-sensitive two-pore domain potassium channel”. Neuropharmacology. 40 (4): 551—9. 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 (2003). “Amide local anesthetics potently inhibit the human tandem pore domain background K+ channel TASK-2 (KCNK5)”. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 306 (1): 84—92. DOI:10.1124/jpet.103.049809. PMID 12660311.
  15. Punke MA, Licher T, Pongs O, Friederich P (2003). “Inhibition of human TREK-1 channels by bupivacaine”. Anesthesia anf Analgesia. 96 (6): 1665—73. 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 (1996). “TWIK-1, a ubiquitous human weakly inward rectifying K+ channel with a novel structure”. The EMBO Journal. 15 (5): 1004—11. PMC 449995. PMID 8605869.
  17. Duprat F, Lesage F, Fink M, Reyes R, Heurteaux C, Lazdunski M (1997). “TASK, a human background K+ channel to sense external pH variations near physiological pH”. The EMBO Journal. 16 (17): 5464—71. DOI:10.1093/emboj/16.17.5464. PMC 1170177. PMID 9312005.
  18. Reyes R, Duprat F, Lesage F, Fink M, Salinas M, Farman N, Lazdunski M (1998). “Cloning and expression of a novel pH-sensitive two pore domain K+ channel from human kidney”. The Journal of Biological Chemistry. 273 (47): 30863—9. 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 (2000). “Cloning, localisation and functional expression of the human orthologue of the TREK-1 potassium channel”. Pflügers Archiv : European Journal of Physiology. 439 (6): 714—22. DOI:10.1007/s004240050997. PMID 10784345.
  20. Patel AJ, Honoré E, Lesage F, Fink M, Romey G, Lazdunski M (1999). “Inhalational anesthetics activate two-pore-domain background K+ channels”. Nature Neuroscience. 2 (5): 422—6. 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 (2000). “Volatile anesthetics activate the human tandem pore domain baseline K+ channel KCNK5”. Anesthesiology. 92 (6): 1722—30. DOI:10.1097/00000542-200006000-00032. PMID 10839924.
  22. Rogawski MA, Bazil CW (July 2008). “New Molecular Targets for Antiepileptic Drugs: α2δ, SV2A, and Kv7/KCNQ/M Potassium Channels”. Curr Neurol Neurosci Rep. 8 (4): 345—52. DOI:10.1007/s11910-008-0053-7. PMC 2587091. PMID 18590620.
  23. Zhou Y, Morais-Cabral JH, Kaufman A, MacKinnon R (2001). “Chemistry of ion coordination and hydration revealed by a K+ channel-Fab complex at 2.0 Â resolution”. Nature. 414 (6859): 43—8. DOI:10.1038/35102009. PMID 11689936.
  24. Ball, Philip (March 2008). “The crucible: Art inspired by science should be more than just a pretty picture”. Chemistry World. 5 (3): 42—43. Дата обращения 2009-01-12. Используется устаревший параметр |month= (справка)

Ссылки[править | править код]