Калиевые каналы потенциал-зависимые ("замедленные выпрямители"

Потенциал-чувствительные калиевые каналы играют важную роль в процессах возбудимости и проводимости . Целый ряд разных генов кодирует разнообразные типы калиевых каналов. Первый калиевый канал, у которого была установлена аминокислотная последовательность, был выделен у Drosophila . Он был назван Shaker по генетическому мутанту, у которого был обнаружен дефект этого канала. Особенность этих мутантных мушек заключалась в том, что они трепетали (shaking), когда для их подсчета их анестезировали эфиром. Столь легко распознаваемая мутация обеспечила удобный методический подход для клонирования этого калиевого канала, не требующий обязательной идентификации белка. Генетический анализ позволил установить область примерного расположения гена Shaker в геноме Drosophila. Последующее сопоставление нормальной и мутантной последовательностей в этой области привело к идентификации гена shaker.

Неожиданным было то, что аминокислотная последовательность полученного белка оказалось намного короче таковой у потенциал-активируемого натриевого канала или потенциал-активируемого кальциевого канала . Пептид калиевого канала содержал только один домен ( рис. 3.6 В), подобный IV домену натриевого канала угря. Экспериментальные данные указывают на то, что в мембране отдельные субъединицы калиевого канала объединяются, формируя мультимерные ионные каналы. У Drosophila были клонированы четыре отдельных подсемейства калиевых каналов (названные Shaker , Cnab , Shaw , Shal ). У млекопитающих найдены аналоги для всех этих типов ( табл. 3.2 ). Каждое подсемейство представлено различными изоформами (Shaker1, Shaker2 и т.д.). Изоформы одного и того же подсемейства после экспрессии способны формировать гетеромультимерные каналы, тогда как изоформы, принадлежащие разным подсемействам, такой способностью не обладают.

Подобно натриевому и кальциевому каналам, потенциал-активируемые калиевые каналы обычно экспрессируются вместе с дополнительными (бета) субъединицами. Идентифицировано два подсемейства этих дополнительных субъединиц: Kvбета1.1-Kv/бета1.3 и Kv/бета2.1 . Экспрессированные с основными cубъединицами, бета-субъединицы определяют потенциал-чувствительность и инактивационные свойства калиевых каналов.

Потенциалзависимые К-каналы представлены по крайней мере 5 разными структурами с проводимостью от 1 до 150 pS и расположенными как в плазматической мембране, так и в саркоплазматическом ретикулуме. Общим свойством этих каналов является чувствительность к ингибирующему действию тетраэтиламмония , 4-аминопиридина и Cs , хотя эффективность действия этих ингибиторов на разные подтипы каналов существенно различна. Эти каналы активируются при деполяризации и осуществляют реполяризацию мембраны во время потенциала действия . Скорость их инактивации низка - от 100 мс до нескольких секунд.

Ссылки:

Все ссылки