Canale de potasiu

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 21 decembrie 2019; verificările necesită 8 modificări .

Canalele de potasiu  sunt cel mai comun tip de canale ionice . Se găsesc în aproape toate celulele organismelor vii [1] . Ele formează pori de ioni selectivi pentru potasiu, care asigură un curent de ioni de potasiu prin membrana celulară . Controlați multe funcții fiziologice diferite ale celulei [2] [3] .

Funcția

Canalele de potasiu transportă ionii de potasiu în direcția opusă vectorului gradient. Viteza de transport poate atinge viteza de difuzie a ionilor de potasiu în apă, menținând în același timp un nivel ridicat de selectivitate (în special pentru ionii de sodiu, în ciuda doar o mică diferență în raza ambilor ioni). Rolul biologic al acestor canale este de a regla potențialul de membrană al celulelor. În celulele excitabile, cum ar fi neuronii, un contracurent întârziat al ionilor de potasiu generează un potențial de acțiune.

Ajutând la reglarea duratei potențialului de acțiune în mușchiul inimii, întreruperea canalelor de potasiu poate provoca aritmii care pun viața în pericol. Canalele de potasiu pot fi, de asemenea, implicate în menținerea tonusului vascular.

De asemenea, ele reglează procesele celulare, cum ar fi secreția de hormoni (de exemplu, eliberarea de insulină din celulele beta pancreatice), astfel încât întreruperea lor poate duce la boli (de exemplu, diabet zaharat)

Tipuri

Există patru clase principale de canale de potasiu:

Clase de canale de potasiu; funcția și farmacologia [4] .
Clasă Subclasă Funcţie Blocante Activatori
Dependent de calciu
6 T și 1 P
  • Canalul BK
  • Canalul SK
  • canal IK
  • activat ca răspuns la o creștere a concentrației intracelulare de calciu
  • caribdotoxina
  • iberiotoxina
  • apamin
  • 1-EBIO
  • NS309
  • CyPPA
Canale de potasiu de rectificare internă
2 T și 1 P
  • ROMK ( Kir 1.1)
  • secreția de potasiu în membrul ascendent al ansei lui Henle ( nefron )
  • Neselectiv: Ba 2+ , Cs +
  • Nu
  • mediază efectele inhibitoare ale multor GPCR
  • se închide atunci când o concentrație mare de ATP declanșează secreția de insulină
Canale de potasiu cu doi pori
4 T și 2 P
Dependent de potențial
6 T și 1 P
  • hERG (K v 11.1)
  • KvLQT1 (K v 7.1)
  • tetraetliamoniu
  • 4-aminopiridină
  • dendrotoxine (unele tipuri)
  • retigabină (K v 7) [22]

Structura

Filtru selectiv de potasiu

[23]

Mecanismul de selectivitate

Regiunea hidrofobă

Cavitatea centrală

Regulamentul

Blocante

beriotoxină, dendrotoxină, tetraetilamoniu

Canalul de potasiu muscarinic

Canalele de potasiu în artă

Structura canalului de potasiu KcsA stă la baza sculpturii Birth of an Idea de 1,5 metri înălțime creată pentru câștigătorul Premiului Nobel Roderick McKinnon [24] . Lucrarea conține un cadru de sârmă care susține un obiect din sticlă galbenă suflată care reprezintă cavitatea principală a structurii canalului.

Vezi și

Note

  1. ↑ Littleton JT, Ganetzky B. Canale ionice și organizare sinaptică: analiza  genomului Drosophila //  Neuron : jurnal. - Cell Press , 2000. - Vol. 26 , nr. 1 . - P. 35-43 . - doi : 10.1016/S0896-6273(00)81135-6 . — PMID 10798390 .
  2. ↑ Hille, Bertil. Capitolul 5: Canale de potasiu și canale de clorură // Canale ionice ale membranelor excitabile  (neopr.) . — Sunderland, Mass: Sinauer, 2001. - S. 131-168. - ISBN 0-87893-321-2 .
  3. ↑ Thomas M.; Jessell; Kandel, Eric R .; Schwartz, James H. Capitolul 6: Canalele ionice // Principles of Neural Science (neopr.) . — al 4-lea. - New York: McGraw-Hill Education , 2000. - pp. 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. Inhibarea canalelor K+ de rectificare interioară activate de proteina G de către ifenprodil   // Neuropsihofarmacologie : jurnal. - Nature Publishing Group , 2006. - Vol. 31 , nr. 3 . - P. 516-524 . - doi : 10.1038/sj.npp.1300844 . — PMID 16123769 .
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 Enyedi P., Czirják G. Fundalul molecular al curenților de scurgere K +  : canale de potasiu cu două pori  // Recenzii fiziologice : jurnal. - 2010. - Vol. 90 , nr. 2 . - P. 559-605 . - doi : 10.1152/physrev.00029.2009 . — PMID 20393194 .
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 Lotshaw DP Caracteristicile biofizice, farmacologice și funcționale ale canalelor K+ din domeniul cu doi pori de mamifere clonate și native  // ​​Biochimie și biofizică  celulară : jurnal. - 2007. - Vol. 47 , nr. 2 . - P. 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 two P domain K+ channel stimulated by arahidonic acid and polynesaturated fatty acids  (engleză)  // The EMBO Jurnal : jurnal. - 1998. - Vol. 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. Canalele de scurgere de potasiu și familia KCNK de subunități cu două domenii P  // Nature Reviews Neuroscience  : journal  . - 2001. - Vol. 2 , nr. 3 . - P. 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. A roman two-pore domain K+ channel, TRESK , este localizat în măduva spinării  (engleză)  // The Journal of Biological Chemistry  : journal. - 2003. - Vol. 278 , nr. 30 . - P. 27406-27412 . - doi : 10.1074/jbc.M206810200 . — PMID 12754259 .
  11. ↑ Czirják G., Tóth ZE, Enyedi P. Canalul K+ al domeniului cu doi pori, TRESK, este activat de semnalul de calciu citoplasmatic prin calcineurină  // The  Journal of Biological Chemistry  : journal. - 2004. - Vol. 279 , nr. 18 . - P. 18550-18558 . - doi : 10.1074/jbc.M312229200 . — PMID 14981085 .
  12. ↑ Kindler CH, Yost CS, Grey AT Inhibarea anestezică locală a canalelor de potasiu inițiale cu două domenii de pori în  tandem //  Anestezie : jurnal. Lippincott Williams & Wilkins, 1999. - Vol. 90 , nr. 4 . - P. 1092-1102 . - doi : 10.1097/00000542-199904000-00024 . — PMID 10201682 .
  13. ↑ 1 2 3 Meadows HJ, Randall AD Caracterizarea funcțională a TASK-3 uman, un canal de potasiu cu doi pori sensibil la acid  //  Neuropharmacology: journal. - 2001. - Vol. 40 , nr. 4 . - P. 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 Amidele anestezice locale inhibă puternic canalul K+ de fond al domeniului porilor tandem uman TASK-2 (KCNK5  )  // Journal of Pharmacology and Experimental Terapeutică : jurnal. - 2003. - Vol. 306 , nr. 1 . - P. 84-92 . doi : 10.1124 / jpet.103.049809 . — PMID 12660311 .
  15. ↑ Punke MA, Licher T., Pongs O., Friederich P. Inhibirea canalelor umane TREK-1 de către bupivacaină  (nedefinită)  // Anestezie și analgezie. - 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, un om omniprezent canal K+ cu o structură nouă  (engleză)  // The Jurnalul EMBO : jurnal. - 1996. - Vol. 15 , nr. 5 . - P. 1004-1011 . — PMID 8605869 .
  17. ↑ Duprat F., Lesage F., Fink M., Reyes R., Heurteaux C., Lazdunski M. TASK, un canal K+ de fundal uman pentru a detecta variațiile externe ale pH-ului în apropierea pH-ului fiziologic  //  The EMBO Journal : jurnal. - 1997. - Vol. 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. Clonarea și expresia unui nou canal K+ cu doi pori sensibil la pH din   rinichiul uman // The Journal of Chimie biologică  : jurnal. - 1998. - Vol. 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 Clonarea, localizarea și expresia funcțională a ortologului uman al   canalului de potasiu TREK-1 / Arhiva Pflugers: Jurnalul European de Fiziologie : jurnal. - 2000. - Vol. 439 , nr. 6 . - P. 714-722 . - doi : 10.1007/s004240050997 . — PMID 10784345 .
  20. ↑ Patel AJ, Honoré E., Lesage F., Fink M., Romey G., Lazdunski M. Anestezicele inhalatorii activează canalele K+ de fundal cu două pori  // Nature Neuroscience  : journal  . - 1999. - Vol. 2 , nr. 5 . - P. 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 Anestezicele volatile activează domeniul de bază al porilor în tandem uman, canalul K+ KCNK5  //  Anesteziologie : jurnal. Lippincott Williams & Wilkins, 2000. - Vol. 92 , nr. 6 . - P. 1722-1730 . - doi : 10.1097/00000542-200006000-00032 . — PMID 10839924 .
  22. ↑ Rogawski MA, Bazil CW Noi ținte moleculare pentru medicamentele antiepileptice: Canalele de potasiu α2δ, SV2A și Kv7/KCNQ/M   // Curr Neurol Neurosci Rep : jurnal. - 2008. - iulie ( vol. 8 , nr. 4 ). - P. 345-352 . - doi : 10.1007/s11910-008-0053-7 . — PMID 18590620 .
  23. ^ Zhou Y., Morais-Cabral JH, Kaufman A., MacKinnon R. Chemistry of ion coordination and hydration revelated by a K + channel-Fab complex at 2.0Â rezoluție  //  Nature : journal. - 2001. - Vol. 414 , nr. 6859 . - P. 43-8 . - doi : 10.1038/35102009 . — PMID 11689936 .
  24. ↑ Ball, Filip. Crezetul: Arta inspirată de știință ar trebui să fie mai mult decât o imagine frumoasă  // Lumea  chimiei :revistă. - 2008. - Martie ( vol. 5 , nr. 3 ). - P. 42-43 .

Link -uri

  • MeSH Potasiu+Canale
  • Centrul de boli neuromusculare. Canale de potasiu . Universitatea Washington din St. Louis (4 martie 2008). Preluat: 10 martie 2008.
  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii