鉀離子通道、鈣離子通道、鈉離子通道
離子通道是細(xì)胞膜上能調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)運(yùn)特定離子通過細(xì)胞膜的通道，一般由蛋白質(zhì)分子構(gòu)成，并且常常是數(shù)個(gè)跨膜蛋白亞單位構(gòu)成一個(gè)離子通道。它是維持機(jī)體神經(jīng)系統(tǒng)的信息傳遞、心臟的節(jié)律性跳動、激素的分泌、肌肉的收縮等生理活動的重要基礎(chǔ)。依據(jù)通過離子通道的離子種類，可以將其分為鉀離子通道、鈣離子通道、鈉離子通道等。
鉀離子通道
鉀離子通道能使鉀離子快速、有選擇性地沿著電物理梯度通過細(xì)胞膜，是一類分布最廣泛的離子通道，存在于絕大多數(shù)的細(xì)胞類型中，而且?guī)缀跛械纳锒加小?998年，印度的科學(xué)家麥金農(nóng)（R.，1956-）首次借助X射線晶體衍射解析了一種鏈霉菌的鉀離子通道的三維結(jié)構(gòu)。它由四個(gè)相同的亞基產(chǎn)生了一個(gè)倒圓柱體，在寬的一端外部有一個(gè)選擇性的“過濾器”。這個(gè)過濾器只與脫水后的鉀離子相匹配，鈉離子因太小而不能通過。在過濾器中鈉離子鉀離子通道阻滯劑，兩個(gè)緊靠的鉀離子會互相抵觸，這些抵觸力能夠克服離子與蛋白質(zhì)之間強(qiáng)烈的互相斥力，進(jìn)而促使鉀離子高選擇性地快速通過通道。鉀離子通道參與調(diào)節(jié)激素的分泌，如調(diào)節(jié)胰島素的釋放；鉀離子通道還參與維持血管的張力，調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞的動作電位，其功能障礙可能引起心率失常。近些年來，研究人員以鉀離子通道為靶向研制抗生素。諸如，鉀離子通道阻滯劑4-甲基咪唑已被研究用于醫(yī)治多發(fā)性硬化癥，鉀離子通道激活劑則是很重要的抗高血脂和支食道擴(kuò)張抗生素。
鈣離子通道
鈣離子通道是選擇性通過鈣離子的通道，它是一個(gè)寡聚蛋白質(zhì)，主要參與神經(jīng)遞質(zhì)釋放及神經(jīng)元激動性的調(diào)節(jié)。按照激活與失活的動力學(xué)特點(diǎn)，離子特異性以及對抗生素和毒素的敏感性，可以將通道分為L型、P型、N型、R型、T型等，其中L型和T型存在于心血管和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，N型、P型、Q型和R型則主要坐落神經(jīng)元中。鈣離子通道阻滯劑是一類能阻滯Ca2+流人細(xì)胞內(nèi)，增加細(xì)胞內(nèi)Ca2+含量的抗生素，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。諸如，L型鈣離子通道阻滯劑可以用于醫(yī)治高血糖。由于在我們身體的大多數(shù)區(qū)域，去極化的過程是由鈉離子內(nèi)流介導(dǎo)的，改變鈣離子的私密性對動作電位的影響不大。但是，在許多平滑肌組織中，去極化主要通過鈣離子內(nèi)流來介導(dǎo)鈉離子鉀離子通道阻滯劑，L-型鈣離子通道阻滯劑就是通過選擇性抑制平滑肌中的那些動作電位，致使血管擴(kuò)張，進(jìn)而達(dá)到根治高血糖的目的。
鈉離子通道
鈉離子通道是膜上存在的容許少量鈉離子沿著電物理梯度進(jìn)人細(xì)胞的一種親水性孔道，其本質(zhì)為一種內(nèi)在膜蛋白。它廣泛存在于可激動的細(xì)胞中。鈉離子通道開放的主要作用是使細(xì)胞去極化，并傳播動作電位。當(dāng)細(xì)胞遭到一定剌激時(shí)，該通道開放產(chǎn)生動作電位，造成膜電位迅速下降而去極化。膜電位去極化又可導(dǎo)致鉀離子通道和鈣離子通道開放，因而使動作電位復(fù)極化。可見，鈉離子通道在維持細(xì)胞的激動性和正常生理功能上起著重要作用。與鉀離子通道、鈣離子通道一樣，它也是許多抗生素作用的靶向。