生物膜離子通道(ionof)是各類無機(jī)離子跨膜被動(dòng)運(yùn)輸?shù)耐贰Ｉ锬?duì)無機(jī)離子的跨膜運(yùn)輸有被動(dòng)運(yùn)輸(順離子含量梯度)和主動(dòng)運(yùn)輸(逆離子含量梯度)兩種方法。被動(dòng)運(yùn)輸?shù)耐贩Q離子通道，主動(dòng)運(yùn)輸?shù)碾x子載體稱為離子泵。生物膜對(duì)離子的私密性與多種生命活動(dòng)過程密切相關(guān)。諸如，體會(huì)器電位的發(fā)生，神經(jīng)亢奮與傳導(dǎo)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控功能，腎臟搏動(dòng)，平滑肌蠕動(dòng)，骨骼肌收縮，激素分泌，光合作用和氧化乙酸化過程中跨膜質(zhì)子梯度的產(chǎn)生等。
按照生物學(xué)功能的特點(diǎn)可將離子通道分為三類：一類是電流門控的離子通道，即通道的開放受膜電位的控制，如Na+、Ca2+、Cl-和一些類型的K+通道;另一類是受體激活的離子通道鈉鉀離子通道存在，包括神經(jīng)遞質(zhì)、激素等外源性物理物質(zhì)以及機(jī)械和滲透壓力剌激所激活的離子通道，如Ach受體通道、氨基酸受體通道等;第三類是第二信使激活的離子通道，包括由細(xì)胞內(nèi)Ca2+、IP3、G蛋白及蛋白激酶激活的離子通道。
常見熱門通道介紹：
1.鈉離子通道
鈉離子通道是跨膜離子通道，其選擇性地將鈉離子傳導(dǎo)穿過細(xì)胞膜。電流門控鈉（Nav）通道通過響應(yīng)可迸發(fā)細(xì)胞中跨膜電場（膜電位）的變化，選擇性地將Na+滲透到整個(gè)細(xì)胞膜上來啟動(dòng)和傳播動(dòng)作電位。在人類中，Nav通道有9個(gè)亞型，即Nav1.1至1.9，其在電子訊號(hào)中的核心作用反映在與Nav通道異常功能相關(guān)的各類癌癥中。迄今為止，已在人類Nav通道中鑒別出1,000多種突變鈉鉀離子通道存在，這種突變與哮喘，心率不齊，腹痛綜合征，自閉癥譜系障礙和其他癌癥有關(guān)。
2021年3月16日，耶魯學(xué)院顏寧及復(fù)旦學(xué)院潘曉靜共同通信在PNAS在線發(fā)表題為“ofhumanNav1.1andNav1.5for”的研究論文。研究報(bào)告了幀率為3.3?的全長人Nav1.1-β4復(fù)合體的cryo-EM結(jié)構(gòu)以及隨附論文中的Nav1.5-變體，分別解決了Nav1.1和Nav1.5中多達(dá)341和261種與癌癥相關(guān)的錯(cuò)義突變。
該研究該研究報(bào)告了幀率為3.3?的全長人Nav1.1-β4復(fù)合體的cryo-EM結(jié)構(gòu)以及隨附論文中的Nav1.5-變體。分別解決了Nav1.1和Nav1.5中多達(dá)341和261種與癌癥相關(guān)的錯(cuò)義突變。比較結(jié)構(gòu)剖析顯示了Nav1.1和Nav1.5共有的幾類癌癥突變。其中，孔結(jié)構(gòu)域上方的細(xì)胞外環(huán)上的大多數(shù)突變以及選擇性過濾器的支持片斷可能會(huì)損害結(jié)構(gòu)完整性，而孔結(jié)構(gòu)域和電流感應(yīng)結(jié)構(gòu)域上的這些突變大多會(huì)干擾機(jī)電耦合和快速失活。該研究對(duì)這種突變的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述提供了對(duì)其致病機(jī)制的重要看法，這將有助于開發(fā)針對(duì)各類鈉通道病的精確診治性干預(yù)舉措。
2.鉀離子通道
鉀離子通道是使鉀離子順電勢差選擇性通過的跨膜離子通道，鉀離子通道由四個(gè)亞基構(gòu)成，產(chǎn)生了高選擇型的通道中心孔。鉀離子通道阻滯劑可以制止鉀離子從通道孔中通過。她們主要的功能是使細(xì)胞在動(dòng)作電位后恢復(fù)至靜息膜電位。鉀離子通道共有四類：鈣激活鉀離子通道，向內(nèi)檢波鉀離子通道，單孔鉀離子通，電流門控鉀離子通道。
3.鈣離子通道
鈣離子通道是一種可滲透鈣離子的跨膜離子通道，這種通道可以通過電流或官能團(tuán)結(jié)合進(jìn)行門控，在可迸發(fā)的細(xì)胞如神經(jīng)元、肌肉和膠質(zhì)細(xì)胞中，電流門控鈣離子通道的開關(guān)是由膜電位控制的，在靜息電位時(shí)，該通道使閉合的，當(dāng)膜去極化時(shí)通道打開使鈣離子流入細(xì)胞。
鈣離子通道調(diào)節(jié)細(xì)胞生理活動(dòng)模型
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