Ionkanal

Ionkanaler er membranproteiner, der regulerer ioners passive transport gennem membraner fra højere koncentration til lavere koncentration. Ionkanalerne etablerer og kontrollerer derved en lille spændings gradient over plasmamembran i alle levende celler.^[1] Natrium- og kaliumkanaler er helt essentielle for hjernen og nervesystemets elektriske aktivitet. Ionkanalerne regulerer altid ionstrømmen i retning af, men aldrig imod,^[2] den elektrokemiske gradient.^[3]

Ionkanaler er den ene af to klasser af ionofore makromolekyler, dvs. makromolekyler kendetegnet ved at binde ioner reversibelt, og lader dem passere passivt på tværs af membranen; den anden klasse er ionpumper eller iontransportører, der aktivt transporterer ioner på tværs af membranen.

Ionkanaler er ofte homotetramere eller heteropentamere molekylære strukturer.^[4]

Spændingsstyrede ionkanaler

Spændingsstyrede ionkanaler (en. Voltage-gated ion channel) er sædvanligvis ionspecifikke, og man har identificeret kanaler for Na⁺, K⁺ (se Kaliumkanal), Ca²⁺ og Cl^–.^[5]

Na_v

Familien af de specifikke kanaler for Na⁺ består af ni undertyper, Na_v.

Na_v1.7, Na_v1.8 og Na_v1.9 spiller en afgørende rolle i transmission af smerteimpulser til hjernen. De findes primært i små sensoriske neuroner kaldet C-fibre, der detekterer smerte-stimuli og er involveret i nociception, processen med at sanse smerter, jvf. Nociceptor.^[6]

K_v

Uddybende artikel: Kaliumkanal

Familien af de specifikke kanaler for K⁺ benævnes K_v. I K_v-familien er der en stærk homologi mellem prokaryoter og eukaryoter.

Vigtige medlemmer for forståelsen af kaliumkanalernes struktur of funktion er

KcsA i streptomyces A
Shaker kalium kanal i Drosophila

Ligandstyrede ionkanaler

Ligandstyrede ionkanaler (en: Ligand-gated ion channel, LGIC eller LIC) for Na⁺, K⁺, Ca²⁺ og Cl^– omfatter bl.a. familier af receptorer for neurotransmitterne

serotonin eller 5-hydroxytryptamin (5-HT₃ receptor),
acetylcholine (nAChR efter en. nicotinic acetylcholine receptor) og
GABA, gamma-aminosmørsyre eller gamma-aminobutansyre (GABAA receptor)

Mekanosensitive ionkanaler

Mekanosensitive ionkanaler (en: Mechanosensitive channels) kan aktiveres af tryk eller vibrationer

Lysstyrede ionkanaler

Lysstyrede ionkanaler (en: Light gated channels) kan aktiveres af lys af en bestemt bølgelængde som f.eks.

en: Channelrhodopsin

Temperaturstyrede ionkanaler

Temperaturstyrede ionkanaler kan aktiveres ved bestemte temperaturer

TRP ionkanaler (en: Transient receptor potential channel)

Se også

Referencer

^ Ionekanaler og vannkanaler – en forutsetning for cellenes liv og hjernens elektriske signaler. Tidsskr Nor Lægeforen 2003
^ Campbel, Neil A.; Cain, Michael L.; Jackson, Robert B.; Minorsky, Peter V.; Mitchell, Lawrence G.; Reece, Jane B.; Urry, Lisa A.; Wasserman, Steven A. "The Cell", Biology (9. globale udgave), Pearson, USA, side 181. ISBN 9780321739759.
^ Hille, Bertil (2001). Ion channels of excitable membranes (3 udgave). Sunderland, Mass: Sinauer Associates. ISBN 0-87893-321-2.
^ A gating mechanism of pentameric ligand-gated ion channels. PNAS 2013
^ Voltage-Gated Ion Channels and Electrical Excitability. Neuron 1998
^ New Painkiller Could Bring Relief to Millions—Without Addiction Risk. Scientific American 2024

Spire

Denne molekylærbiologiartikel er en spire som bør udbygges. Du er velkommen til at hjælpe Wikipedia ved at udvide den.

[1] Ionekanaler og vannkanaler – en forutsetning for cellenes liv og hjernens elektriske signaler. Tidsskr Nor Lægeforen 2003

[Campbell,_Biology_181-2] Campbel, Neil A.; Cain, Michael L.; Jackson, Robert B.; Minorsky, Peter V.; Mitchell, Lawrence G.; Reece, Jane B.; Urry, Lisa A.; Wasserman, Steven A. "The Cell", Biology (9. globale udgave), Pearson, USA, side 181. ISBN 9780321739759.

[isbn0-87893-321-2-3] Hille, Bertil (2001). Ion channels of excitable membranes (3 udgave). Sunderland, Mass: Sinauer Associates. ISBN 0-87893-321-2.

[4] A gating mechanism of pentameric ligand-gated ion channels. PNAS 2013

[5] Voltage-Gated Ion Channels and Electrical Excitability. Neuron 1998

[6] New Painkiller Could Bring Relief to Millions—Without Addiction Risk. Scientific American 2024

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]