Активируемые кальцием калиевые каналы представляют собой калиевые каналы, управляемые кальцием [1] , или структурно или филогенетически связанные с кальциевыми каналами. Впервые они были обнаружены в 1958 году Гардосом, который увидел, что уровень кальция внутри клетки может влиять на проницаемость калия через эту клеточную мембрану. Затем, в 1970 году, Мич первым обнаружил, что внутриклеточный кальций может запускать токи калия. У человека они делятся на три подтипа: большая проводимость или BK-каналы , которые имеют очень высокую проводимость в диапазоне от 100 до 300 пСм, промежуточную проводимость или IK-каналы с промежуточной проводимостью от 25 до 100 пСм и малую проводимость или SK-каналы. с малыми проводимостями от 2-25 пСм. [2]
Это семейство ионных каналов по большей части активируется внутриклеточным Ca 2+ и содержит 8 членов в геноме человека. Однако некоторые из этих каналов (каналы K Ca 4 и K Ca 5 ) вместо этого реагируют на другие внутриклеточные лиганды, такие как Na + , Cl - и pH . Кроме того, многие члены семейства активируются как лигандом, так и напряжением , что еще больше усложняет описание этого семейства. Субъединицы α канала K Ca имеют шесть или семь трансмембранных сегментов, как и каналы K V.но иногда с дополнительной N-концевой трансмембранной спиралью. Субъединицы α образуют гомо- и гетеротетрамерные комплексы. Кальций-связывающий домен может содержаться в последовательности α-субъединицы, как в K Ca 1, или может быть связан с дополнительным кальций-связывающим белком, таким как кальмодулин .
Знание структуры этих каналов может дать представление об их функции и механизме ворот. Они состоят из двух разных субъединиц, альфа и бета. Альфа-субъединица представляет собой тетрамер, который образует пору, датчик напряжения и область восприятия кальция. Эта субъединица канала состоит из семи трансмембранных единиц и большой внутриклеточной области. Датчик напряжения выполнен трансмембранной областью S4, которая имеет несколько аргининовыхостатки, которые действуют, чтобы «чувствовать» изменения заряда и двигаться очень похоже на другие потенциалзависимые калиевые каналы. Когда они двигаются в ответ на изменения напряжения, они открывают и закрывают ворота. Линкер между участками S5 и S6 служит для формирования поры канала. Внутри клетки основная часть, на которую следует обратить внимание, - это кальциевая чаша. Считается, что эта чаша является местом связывания кальция. [3]
Бета-субъединица канала считается регуляторной субъединицей канала. Существует четыре различных типа бета-субъединиц: 1, 2, 3 и 4. Бета-субъединицы 2 и 3 являются тормозными, а бета-1 и 4 — возбуждающими, или они заставляют канал скорее открываться, чем не открываться. Возбуждающие бета-субъединицы влияют на альфа-субъединицы таким образом, что канал редко инактивируется. [4]
Ниже приведен список из 8 известных активируемых кальцием калиевых каналов человека, сгруппированных в соответствии с гомологией последовательностей трансмембранных гидрофобных ядер: [5]