stringtranslate.com

Калиевый канал

Калиевый канал Kv1.2, структура в мембраноподобной среде. Рассчитанные углеводородные границы липидного бислоя обозначены красной и синей линиями.

Калиевые каналы — наиболее широко распространенный тип ионных каналов , встречающийся практически у всех организмов. [1] Они образуют калийселективные поры , которые охватывают клеточные мембраны . Калиевые каналы обнаружены в большинстве типов клеток и контролируют широкий спектр клеточных функций. [2] [3]

Функция

Калиевые каналы проводят ионы калия вниз по их электрохимическому градиенту , делая это как быстро (вплоть до скорости диффузии ионов K + в объемной воде), так и избирательно (исключая, в первую очередь, натрий , несмотря на субангстремную разницу в ионном радиусе). [4] Биологически эти каналы устанавливают или сбрасывают потенциал покоя во многих клетках. В возбудимых клетках, таких как нейроны , задержанный противоток ионов калия формирует потенциал действия .

Способствуя регуляции продолжительности сердечного потенциала действия в сердечной мышце , нарушение работы калиевых каналов может вызвать опасные для жизни аритмии . Калиевые каналы также могут участвовать в поддержании сосудистого тонуса .

Они также регулируют клеточные процессы, такие как секреция гормонов ( например , высвобождение инсулина из бета-клеток поджелудочной железы ), поэтому их сбой может привести к заболеваниям (например, диабету ).

Некоторые токсины, такие как дендротоксин , являются мощными, поскольку блокируют калиевые каналы. [5]

Типы

Существует четыре основных класса калиевых каналов:

В следующей таблице приведено сравнение основных классов калиевых каналов с репрезентативными примерами (полный список каналов в каждом классе см. на страницах соответствующих классов).

Дополнительные примеры фармакологических модуляторов калиевых каналов см. в разделах « Блокатор калиевых каналов» и «Открыватель калиевых каналов» .

Состав

Вид сверху на калиевый канал с ионами калия (фиолетовый), движущимися через пору (в центре). ( PDB : 1BL8 ​)

Калиевые каналы имеют тетрамерную структуру, в которой четыре идентичные белковые субъединицы объединяются с образованием четырехкратно симметричного ( С 4 ) комплекса, расположенного вокруг центральной ионпроводящей поры (т.е. гомотетрамера). Альтернативно, четыре родственные, но не идентичные белковые субъединицы могут объединяться с образованием гетеротетрамерных комплексов с псевдо-C4- симметрией . Все субъединицы калиевых каналов имеют характерную структуру пор-петлей, которая выстилает верхнюю часть поры и отвечает за селективную проницаемость для калия.

Существует более 80 генов млекопитающих , которые кодируют субъединицы калиевых каналов . Однако калиевые каналы, обнаруженные у бактерий , являются одними из наиболее изученных ионных каналов с точки зрения их молекулярной структуры. С помощью рентгеновской кристаллографии [55] [56] было получено глубокое понимание того, как ионы калия проходят через эти каналы и почему (меньшие) ионы натрия этого не делают. [57] Нобелевская премия по химии 2003 года была присуждена Роду Маккиннону за его новаторскую работу в этой области. [58]

Селективный фильтр

Кристаллографическая структура бактериального калиевого канала KcsA ( PDB : 1K4C ​). [59] На этой фигуре для ясности показаны только две из четырех субъединиц тетрамера. Белок отображается в виде зеленой мультяшной диаграммы. Кроме того, отображаются карбонильные группы основной цепи и атомы белка боковой цепи треонина (кислород = красный, углерод = зеленый). Наконец, ионы калия (занимающие позиции S2 и S4) и атомы кислорода молекул воды (S1 и S3) изображены в виде фиолетовых и красных сфер соответственно.

Каналы ионов калия удаляют гидратную оболочку с иона, когда он попадает в селективный фильтр. Селективный фильтр формируется последовательностью из пяти остатков, TVGYG, называемой сигнатурной последовательностью, в каждой из четырех субъединиц. Эта характерная последовательность находится внутри петли между спиралью поры и TM2/6, исторически называемой P-петлей. Эта сигнатурная последовательность высококонсервативна, за исключением того, что остаток валина в калиевых каналах прокариот часто заменяется остатком изолейцина в каналах эукариот. Эта последовательность имеет уникальную структуру основной цепи, структурно аналогичную структурному мотиву белка гнезда . Четыре набора электроотрицательных карбонильных атомов кислорода ориентированы по направлению к центру поры фильтра и образуют квадратную антипризму, подобную водосольватирующей оболочке, вокруг каждого места связывания калия. Расстояние между карбонильными кислородами и ионами калия в местах связывания селективного фильтра такое же, как между кислородами воды в первой гидратной оболочке и ионом калия в водном растворе, что обеспечивает энергетически выгодный путь десольватации ионов . . Однако ионы натрия слишком малы, чтобы заполнить пространство между карбонильными атомами кислорода. Таким образом, ионам натрия энергетически выгодно оставаться связанными с молекулами воды во внеклеточном пространстве, а не проходить через калийселективную ионную пору. [60] Эта ширина, по-видимому, поддерживается за счет водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса внутри листа остатков ароматических аминокислот, окружающих селективный фильтр. [55] [61] Селективный фильтр открывается в сторону внеклеточного раствора, обнажая четыре карбонильных атома кислорода в остатке глицина (Gly79 в KcsA ). Следующий остаток, обращенный к внеклеточной стороне белка, — это отрицательно заряженный Asp80 (KcsA). Этот остаток вместе с пятью фильтрующими остатками образует пору, соединяющую заполненную водой полость в центре белка с внеклеточным раствором. [62]

Механизм селективности

Механизм селективности калиевых каналов остается предметом постоянных дискуссий. Карбонильные атомы кислорода сильно электроотрицательны и притягивают катионы. Фильтр может аккумулировать ионы калия в 4 местах, обычно обозначаемых от S1 до S4, начиная с внеклеточной стороны. Кроме того, один ион может связываться в полости в сайте, называемом SC, или один или несколько ионов на внеклеточной стороне в более или менее четко определенных сайтах, называемых S0 или Sext. Возможны различные варианты заполнения этих площадок. Поскольку рентгеновские структуры являются средними по многим молекулам, однако невозможно вывести фактическую заселенность непосредственно из такой структуры. В общем, есть некоторый недостаток из-за электростатического отталкивания, когда два соседних места заняты ионами. Предложения о механизме селективности были сделаны на основе молекулярно-динамического моделирования, [63] игрушечных моделей связывания ионов, [64] термодинамических расчетов, [65] топологических соображений, [66] [67] и структурных различий [68] между селективными и неселективные каналы.

Механизм перемещения ионов в KcsA широко изучен с помощью теоретических расчетов и моделирования. [62] [69] Предсказание механизма ионной проводимости, в котором два дважды занятых состояния (S1, S3) и (S2, S4) играют существенную роль, было подтверждено обоими методами. Моделирование молекулярной динамики (MD) предполагает, что два внеклеточных состояния, S ext и S 0 , отражающие ионы, входящие и выходящие из фильтра, также являются важными участниками ионной проводимости.

Гидрофобная область

Эта область нейтрализует среду вокруг иона калия, так что он не притягивается к каким-либо зарядам. В свою очередь, это ускоряет реакцию.

Центральная полость

Центральная пора шириной 10 Å расположена вблизи центра трансмембранного канала, где энергетический барьер для поперечного иона самый высокий из-за гидрофобности стенки канала. Заполненная водой полость и полярный С-конец спиралей пор облегчают энергетический барьер для иона. Считается, что отталкивание предшествующих нескольких ионов калия способствует пропускной способности ионов. Наличие полости интуитивно можно понимать как один из механизмов преодоления канала диэлектрического барьера, или отталкивания низкодиэлектрической мембраной, за счет удержания иона К + в водной, высокодиэлектрической среде.

Регулирование

Графическое изображение открытых и закрытых калиевых каналов ( PDB : 1lnq и PDB : 1k4c ). Показаны два простых бактериальных канала для сравнения «открытой» структуры канала справа и «закрытой» структуры слева. Вверху находится фильтр (отбирает ионы калия), а внизу — стробирующий домен (управляет открытием и закрытием канала).

Поток ионов через поры калиевого канала регулируется двумя взаимосвязанными процессами, называемыми воротами и инактивацией. Гейтирование — это открытие или закрытие канала в ответ на стимулы, тогда как инактивация — это быстрое прекращение тока из открытого калиевого канала и подавление способности канала возобновить проведение. Хотя оба процесса служат для регулирования проводимости каналов, каждый процесс может опосредоваться рядом механизмов.

Обычно считается, что шлюзование опосредовано дополнительными структурными доменами, которые воспринимают стимулы и, в свою очередь, открывают поры канала. Эти домены включают домены RCK каналов BK, [70] [71] [72] и домены датчиков напряжения потенциал-управляемых K + -каналов. Считается, что эти домены реагируют на стимулы, физически открывая внутриклеточные ворота порового домена, тем самым позволяя ионам калия проходить через мембрану. Некоторые каналы имеют несколько регуляторных доменов или вспомогательных белков, которые могут модулировать ответ на стимул. Хотя механизмы продолжают обсуждаться, известны структуры ряда этих регуляторных доменов, включая домены RCK прокариотических [73] [74] [75] и эукариотических [70] [71] [72] каналов, домен стробирования pH KcsA, [76] циклические нуклеотидные управляющие домены, [77] и потенциалзависимые калиевые каналы. [78] [79]

Инактивация N-типа обычно является более быстрым механизмом инактивации и называется моделью «шара и цепи» . [80] Инактивация N-типа включает взаимодействие N-конца канала или связанного с ним белка, который взаимодействует с поровым доменом и перекрывает путь ионной проводимости, как «шар». Альтернативно, инактивация C-типа, как полагают, происходит внутри самого селективного фильтра, где структурные изменения внутри фильтра делают его непроводящим. Существует ряд структурных моделей инактивированных фильтров K + каналов C-типа [81] , [82] [83] , хотя точный механизм остается неясным.

Фармакология

Блокаторы

Блокаторы калиевых каналов ингибируют поток ионов калия через канал. Они либо конкурируют со связыванием калия внутри селективного фильтра, либо связываются снаружи фильтра, блокируя ионную проводимость. Примером одного из этих конкурентов являются ионы четвертичного аммония, которые связываются на внеклеточной поверхности [84] [85] или в центральной полости канала. [86] Для блокирования выхода из центральной полости ионы четвертичного аммония также известны как блокаторы открытых каналов, поскольку связывание классически требует предварительного открытия цитоплазматических ворот. [87]

Ионы бария также могут блокировать токи калиевых каналов [88 , 89] путем связывания с высоким сродством внутри селективного фильтра. [90] [91] [92] [93] Считается, что такое прочное связывание лежит в основе токсичности бария , ингибируя активность калиевых каналов в возбудимых клетках.

С медицинской точки зрения блокаторы калиевых каналов , такие как 4-аминопиридин и 3,4-диаминопиридин , исследовались для лечения таких состояний, как рассеянный склероз . [49] Нецелевое воздействие лекарств может привести к индуцированному лекарственным средством синдрому удлиненного интервала QT , потенциально опасному для жизни состоянию. Чаще всего это происходит из-за воздействия на калиевый канал hERG в сердце. Соответственно, все новые лекарства проходят доклинические испытания на кардиобезопасность.

Активаторы

Мускариновый калиевый канал

Рождение идеи (2007) Джулиана Восс-Андреа . Скульптура была заказана Родериком Маккинноном на основе координат атомов молекулы, определенных группой Маккиннона в 2001 году.

Некоторые типы калиевых каналов активируются мускариновыми рецепторами и называются мускариновыми калиевыми каналами (I KACh ). Эти каналы представляют собой гетеротетрамер, состоящий из двух субъединиц GIRK1 и двух субъединиц GIRK4 . [94] [95] Примерами являются калиевые каналы в сердце, которые при активации парасимпатическими сигналами через мускариновые рецепторы М2 вызывают выброс калия наружу, что замедляет частоту сердечных сокращений . [96] [97]

В изобразительном искусстве

Родерик Маккиннон заказал «Рождение идеи» — скульптуру высотой 5 футов (1,5 м), основанную на калиевом канале KcsA. [98] Художественное произведение содержит проволочный объект, изображающий внутреннюю часть канала, и объект из дутого стекла, изображающий основную полость конструкции канала.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Литтлтон Дж. Т., Ганецкий Б. (апрель 2000 г.). «Ионные каналы и синаптическая организация: анализ генома дрозофилы». Нейрон . 26 (1): 35–43. дои : 10.1016/S0896-6273(00)81135-6 . PMID  10798390. S2CID  5694563.
  2. ^ Хилле, Бертиль (2001). «Глава 5: Калийные и хлоридные каналы». Ионные каналы возбудимых мембран . Сандерленд, Массачусетс: Синауэр. стр. 131–168. ISBN 978-0-87893-321-1.
  3. ^ Джесселл Т.М., Кандель Э.Р. , Шварц Дж.Х. (2000). «Глава 6: Ионные каналы». Принципы нейронауки (4-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. стр. 105–124. ISBN 978-0-8385-7701-1.
  4. ^ Лим С, Дудев Т (2016). Сигел А., Сигел Х., Сигел Р.К. (ред.). «Глава 10. Селективность по калию и натрию в фильтрах с селективностью моновалентных ионных каналов». Ионы щелочных металлов: их роль в жизни . Ионы металлов в науках о жизни. Спрингер. 16 : 325–347. дои : 10.1007/978-3-319-21756-7_9. ПМИД  26860305.
  5. ^ косвенно цитируется по ссылкам под номерами 3,4,5,6 в Rehm H, Lazdunski M (июль 1988 г.). «Очистка и структура субъединиц предполагаемого белка K +-канала, идентифицированного по его свойствам связывания с дендротоксином I». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (13): 4919–4923. Бибкод : 1988PNAS...85.4919R. дои : 10.1073/pnas.85.13.4919 . ПМК 280549 . ПМИД  2455300. 
  6. ^ abcdefghijklmn Rang, HP (2015). Фармакология (8-е изд.). Эдинбург: Черчилль Ливингстон. п. 59. ИСБН 978-0-443-07145-4.
  7. ^ Томпсон Дж., Бегенисич Т. (май 2000 г.). «Электростатическое взаимодействие между харибдотоксином и тетрамерным мутантом каналов шейкера K (+)». Биофизический журнал . 78 (5): 2382–2391. Бибкод : 2000BpJ....78.2382T. дои : 10.1016/S0006-3495(00)76782-8. ПМЦ 1300827 . ПМИД  10777734. 
  8. ^ Наранхо Д., Миллер С. (январь 1996 г.). «Сильно взаимодействующая пара остатков на поверхности контакта харибдотоксина и канала шейкера K+». Нейрон . 16 (1): 123–130. дои : 10.1016/S0896-6273(00)80029-X . PMID  8562075. S2CID  16794677.
  9. ^ Ю М, Лю С.Л., Сунь П.Б., Пан Х., Тянь CL, Чжан Л.Х. (январь 2016 г.). «Пептидные токсины и низкомолекулярные блокаторы ВК-каналов». Акта Фармакологика Синика . 37 (1): 56–66. дои : 10.1038/aps.2015.139. ПМК 4722972 . ПМИД  26725735. 
  10. ^ Кандия С., Гарсия М.Л., Латорре Р. (август 1992 г.). «Способ действия ибериотоксина, мощного блокатора Ca (2+)-активируемого K + канала с большой проводимостью». Биофизический журнал . 63 (2): 583–590. Бибкод : 1992BpJ....63..583C. дои : 10.1016/S0006-3495(92)81630-2. ПМЦ 1262182 . ПМИД  1384740. 
  11. ^ Стокер М., Краузе М., Педарзани П. (апрель 1999 г.). «Апамин-чувствительный Ca2+-активируемый ток K+ в пирамидных нейронах гиппокампа». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (8): 4662–4667. Бибкод : 1999PNAS...96.4662S. дои : 10.1073/pnas.96.8.4662 . ЧВК 16389 . ПМИД  10200319. 
  12. ^ Маклеод Дж. Ф., Лимпоэлс Дж. М., Пэн SX, Дакс С.Л., Майерс Л.Дж., Голдер Ф.Дж. (ноябрь 2014 г.). «GAL-021, новый внутривенный блокатор BKCa-каналов, хорошо переносится и стимулирует вентиляцию легких у здоровых добровольцев». Британский журнал анестезии . 113 (5): 875–883. дои : 10.1093/bja/aeu182 . ПМИД  24989775.
  13. ^ Допико А.М., Букия А.Н., Кунтамаллаппанавар Г., Лю Дж. (2016). «Модуляция каналов BK этанолом». Международное обозрение нейробиологии . 128 : 239–279. doi :10.1016/bs.irn.2016.03.019. ISBN 9780128036198. ПМК  5257281 . ПМИД  27238266.
  14. ^ аб Патнаик, Прадьот (2003). Справочник неорганических химикатов. МакГроу-Хилл. стр. 77–78. ISBN 978-0-07-049439-8.
  15. ^ Сакин Х., Син С., Палмер Л.Г., Чой Х., Уолтерс Д.Э. (февраль 2001 г.). «Регуляция РОМК внеклеточными катионами». Биофизический журнал . 80 (2): 683–697. Бибкод : 2001BpJ....80..683S. дои : 10.1016/S0006-3495(01)76048-1. ПМК 1301267 . ПМИД  11159436. 
  16. ^ Дхамун А.С., Джалифе Дж. (март 2005 г.). «Входящий выпрямительный ток (IK1) контролирует возбудимость сердца и участвует в аритмогенезе». Ритм сердца . 2 (3): 316–324. дои : 10.1016/j.hrthm.2004.11.012. ПМИД  15851327.
  17. ^ abcdef Swale DR, Kharade SV, Denton JS (апрель 2014 г.). «Фармакология внутренних выпрямителей калиевых каналов сердца и почек: новые инструменты интегративной физиологии и терапии». Современное мнение в фармакологии . 15 :7–15. doi : 10.1016/j.coph.2013.11.002. ПМК 4097192 . ПМИД  24721648. 
  18. ^ Ксиногалос П., Сейлер С., Шерер Д., Кеппл С., Шольц Э.П., Томас Д. и др. (декабрь 2014 г.). «Антиаритмический препарат III класса дронедарон ингибирует внутренние каналы сердца, выпрямляя каналы Kir2.1 посредством связывания по остатку E224». Архив фармакологии Наунина-Шмидеберга . 387 (12): 1153–1161. дои : 10.1007/s00210-014-1045-6. PMID  25182566. S2CID  10575229.
  19. ^ Кеппл С., Шерер Д., Сейлер С., Шольц Э., Томас Д., Катус Х.А., Цитрон Е. (май 2017 г.). «Двойной механизм ингибирования внутренних выпрямляющихся каналов Kir2.x хинидином, включающий прямую блокировку пор и вмешательство PIP2». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 361 (2): 209–218. дои : 10.1124/jpet.116.238287 . PMID  28188270. S2CID  206502631.
  20. ^ Кабальеро Р., Дольц-Гайтон П., Гомес Р., Аморос И., Барана А., Гонсалес де ла Фуэнте М. и др. (август 2010 г.). «Флекаинид увеличивает токи Kir2.1 за счет взаимодействия с цистеином 311, уменьшая выпрямление, индуцированное полиамином». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (35): 15631–15636. дои : 10.1073/pnas.1004021107 . ПМЦ 2932566 . ПМИД  20713726. 
  21. ^ Кобаяши Т., Васияма К., Икеда К. (март 2006 г.). «Ингибирование G-белка, активируемого внутренними выпрямляющими K+-каналами, ифенпродилом». Нейропсихофармакология . 31 (3): 516–524. дои : 10.1038/sj.npp.1300844 . ПМИД  16123769.
  22. ^ Соэда Ф, Фудзиеда Ю, Киносита М, Ширасаки Т, Такахама К (май 2016 г.). «Ненаркотические противокашлевые средства центрального действия предотвращают гиперактивность у мышей: вовлечение каналов GIRK». Фармакология, биохимия и поведение . 144 : 26–32. дои : 10.1016/j.pbb.2016.02.006. PMID  26892760. S2CID  30118634.
  23. ^ Ямамото Г., Соэда Ф., Ширасаки Т., Такахама К. (апрель 2011 г.). «[Является ли канал GIRK возможной мишенью при разработке нового терапевтического препарата для лечения нарушений мочеиспускания?]». Якугаку Засси . 131 (4): 523–532. дои : 10.1248/yakushi.131.523 . ПМИД  21467791.
  24. ^ Каваура К., Хонда С., Соэда Ф., Ширасаки Т., Такахама К. (май 2010 г.). «[Новое антидепрессантоподобное действие препаратов, блокирующих GIRK-каналы у крыс]». Якугаку Засси . 130 (5): 699–705. дои : 10.1248/yakushi.130.699 . ПМИД  20460867.
  25. ^ Джин В., Лу З. (сентябрь 1998 г.). «Новый высокоаффинный ингибитор K+-каналов внутреннего выпрямителя». Биохимия . 37 (38): 13291–13299. дои : 10.1021/bi981178p. ПМИД  9748337.
  26. ^ Каваура К., Огата Ю., Иноуэ М., Хонда С., Соэда Ф., Ширасаки Т., Такахама К. (декабрь 2009 г.). «Ненаркотическое противокашлевое средство центрального действия типепидин оказывает антидепрессантоподобный эффект в тесте принудительного плавания на крысах». Поведенческие исследования мозга . 205 (1): 315–318. дои : 10.1016/j.bbr.2009.07.004. PMID  19616036. S2CID  29236491.
  27. ^ Кауфманн К., Ромейн I, Дэйс Е, Паскуаль С., Малик А., Ян Л. и др. (Сентябрь 2013). «ML297 (VU0456810), первый мощный и селективный активатор калиевого канала GIRK, проявляет противоэпилептические свойства у мышей». ACS Химическая нейронаука . 4 (9): 1278–1286. дои : 10.1021/cn400062a. ПМЦ 3778424 . ПМИД  23730969. 
  28. ^ Серрано-Мартин X, Пайарес Г, Мендоса-Леон А (декабрь 2006 г.). «Глибенкламид, блокатор К+(АТФ)-каналов, проявляет антилейшманиальную активность при экспериментальном кожном лейшманиозе у мышей». Антимикробные средства и химиотерапия . 50 (12): 4214–4216. дои : 10.1128/AAC.00617-06. ПМК 1693980 . ПМИД  17015627. 
  29. ^ Лоуренс CL, Прокс П., Родриго Г.К., Джонс П., Хаябучи Ю., Стэнден Н.Б., Эшкрофт FM (август 2001 г.). «Гликлазид вызывает высокоаффинную блокировку KATP-каналов в изолированных бета-клетках поджелудочной железы мышей, но не в клетках сердца или гладкомышечных клеток артерий крысы». Диабетология . 44 (8): 1019–1025. дои : 10.1007/s001250100595 . ПМИД  11484080.
  30. ^ abcdef Эньеди П., Чирьяк Г. (апрель 2010 г.). «Молекулярная основа токов утечки K +: двухпоровые калиевые каналы». Физиологические обзоры . 90 (2): 559–605. doi : 10.1152/physrev.00029.2009. PMID  20393194. S2CID  9358238.
  31. ^ abcdef Лотшоу Д.П. (2007). «Биофизические, фармакологические и функциональные характеристики клонированных и нативных K+-каналов с двухпоровым доменом млекопитающих». Клеточная биохимия и биофизика . 47 (2): 209–256. дои : 10.1007/s12013-007-0007-8. PMID  17652773. S2CID  12759521.
  32. ^ Финк М, Лесаж Ф, Дюпра Ф, Эрто С, Рейес Р, Фоссет М, Лаздунски М (июнь 1998 г.). «Нейрональный K+-канал с двумя P-доменами, стимулируемый арахидоновой кислотой и полиненасыщенными жирными кислотами». Журнал ЭМБО . 17 (12): 3297–3308. дои : 10.1093/emboj/17.12.3297. ПМК 1170668 . ПМИД  9628867. 
  33. ^ Гольдштейн С.А., Бокенхауэр Д., О'Келли И., Зильберберг Н. (март 2001 г.). «Каналы утечки калия и семейство KCNK субъединиц с двумя P-доменами». Обзоры природы. Нейронаука . 2 (3): 175–184. дои : 10.1038/35058574. PMID  11256078. S2CID  9682396.
  34. ^ Сано И., Инамура К., Мияке А., Мотидзуки С., Китада С., Ёкой Х. и др. (июль 2003 г.). «Новый двухпоровый домен K+-канала, TRESK, локализован в спинном мозге». Журнал биологической химии . 278 (30): 27406–27412. дои : 10.1074/jbc.M206810200 . ПМИД  12754259.
  35. ^ Чирьяк Г., Тот З.Е., Эньеди П. (апрель 2004 г.). «К+-канал с двухпоровым доменом, TRESK, активируется цитоплазматическим сигналом кальция через кальциневрин». Журнал биологической химии . 279 (18): 18550–18558. дои : 10.1074/jbc.M312229200 . ПМИД  14981085.
  36. ^ Kindler CH, Yost CS, Grey AT (апрель 1999 г.). «Местное анестезирующее ингибирование базовых калиевых каналов с двумя тандемными поровыми доменами». Анестезиология . 90 (4): 1092–1102. дои : 10.1097/00000542-199904000-00024 . ПМИД  10201682.
  37. ^ abc Meadows HJ, Рэндалл AD (март 2001 г.). «Функциональная характеристика человеческой TASK-3, кислоточувствительного двухпорового калиевого канала». Нейрофармакология . 40 (4): 551–559. дои : 10.1016/S0028-3908(00)00189-1. PMID  11249964. S2CID  20181576.
  38. ^ Kindler CH, Пол М, Цзоу Х, Лю С, Уайнегар Б.Д., Грей А.Т., Йост CS (июль 2003 г.). «Амидные местные анестетики мощно ингибируют фоновый K+-канал TASK-2 домена тандемных пор человека (KCNK5)». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 306 (1): 84–92. дои : 10.1124/jpet.103.049809. PMID  12660311. S2CID  1621972.
  39. ^ Панке М.А., Личер Т., Понгс О., Фридрих П. (июнь 2003 г.). «Ингибирование каналов TREK-1 человека бупивакаином». Анестезия и анальгезия . 96 (6): 1665–1673. дои : 10.1213/01.ANE.0000062524.90936.1F . PMID  12760993. S2CID  39630495.
  40. ^ Лесаж Ф, Гиймар Э, Финк М, Дюпра Ф, Лаздунски М, Роми Г, Барханин Дж (март 1996 г.). «TWIK-1, вездесущий человек со слабо выпрямляющим каналом K+ с новой структурой». Журнал ЭМБО . 15 (5): 1004–1011. doi :10.1002/j.1460-2075.1996.tb00437.x. ПМК 449995 . ПМИД  8605869. 
  41. ^ Дюпра Ф, Лесаж Ф, Финк М, Рейес Р, Эрто С, Лаздунски М (сентябрь 1997 г.). «TASK, фоновый K+-канал человека для определения внешних изменений pH, близких к физиологическому pH». Журнал ЭМБО . 16 (17): 5464–5471. дои : 10.1093/emboj/16.17.5464. ПМК 1170177 . ПМИД  9312005. 
  42. ^ Рейес Р., Дюпра Ф., Лесаж Ф., Финк М., Салинас М., Фарман Н., Лаздунски М. (ноябрь 1998 г.). «Клонирование и экспрессия нового pH-чувствительного двухпорового домена K+-канала из почек человека». Журнал биологической химии . 273 (47): 30863–30869. дои : 10.1074/jbc.273.47.30863 . ПМИД  9812978.
  43. ^ Медоуз Х.Дж., Бенхэм К.Д., Кэрнс В., Глогер И., Дженнингс С., Медхерст А.Д. и др. (апрель 2000 г.). «Клонирование, локализация и функциональная экспрессия человеческого ортолога калиевого канала TREK-1». Архив Пфлюгерса . 439 (6): 714–722. дои : 10.1007/s004240050997. ПМИД  10784345.
  44. ^ "UniProtKB - Q9NPC2 (KCNK9_HUMAN)" . Унипрот . Проверено 29 мая 2019 г.
  45. ^ аб Кеннард Л.Е., Чамбли-младший, Ранатунга К.М., Армстронг С.Дж., Вил Э.Л., Мэти А. (март 2005 г.). «Ингибирование калиевого канала двухпорового домена человека, TREK-1, флуоксетином и его метаболитом норфлуоксетином». Британский журнал фармакологии . 144 (6): 821–829. дои : 10.1038/sj.bjp.0706068. ПМК 1576064 . ПМИД  15685212. 
  46. ^ Патель А.Дж., Оноре Э., Лесаж Ф., Финк М., Роми Г., Лаздунски М. (май 1999 г.). «Ингаляционные анестетики активируют двухпоровые фоновые K+-каналы». Природная неврология . 2 (5): 422–426. дои : 10.1038/8084. PMID  10321245. S2CID  23092576.
  47. ^ Грей А.Т., Чжао Б.Б., Киндлер CH, Уайнегар Б.Д., Мазурек М.Дж., Сюй Дж. и др. (июнь 2000 г.). «Летучие анестетики активируют базовый K+-канал KCNK5 домена тандемных пор человека». Анестезиология . 92 (6): 1722–1730. дои : 10.1097/00000542-200006000-00032. PMID  10839924. S2CID  45487917.
  48. ^ Кирш Г.Е., Нарахаши Т. (июнь 1978 г.). «3,4-диаминопиридин. Новый мощный блокатор калиевых каналов». Биофизический журнал . 22 (3): 507–512. Бибкод : 1978BpJ....22..507K. дои : 10.1016/s0006-3495(78)85503-9. ПМЦ 1473482 . ПМИД  667299. 
  49. ^ ab судья С.И., Бевер, Коннектикут (июль 2006 г.). «Блокаторы калиевых каналов при рассеянном склерозе: нейрональные Kv-каналы и эффекты симптоматического лечения». Фармакология и терапия . 111 (1): 224–259. doi :10.1016/j.pharmthera.2005.10.006. ПМИД  16472864.
  50. ^ Тику PE, Nowell PT (декабрь 1991 г.). «Селективное ингибирование K(+)-стимуляции Na,K-АТФазы бретилием». Британский журнал фармакологии . 104 (4): 895–900. doi :10.1111/j.1476-5381.1991.tb12523.x. ЧВК 1908819 . ПМИД  1667290. 
  51. ^ Хилле Б (май 1967 г.). «Селективное ингибирование замедленных токов калия в нерве ионом тетраэтиламмония». Журнал общей физиологии . 50 (5): 1287–1302. дои : 10.1085/jgp.50.5.1287. ПМК 2225709 . ПМИД  6033586. 
  52. ^ Армстронг CM (октябрь 1971 г.). «Взаимодействие производных ионов тетраэтиламмония с калиевыми каналами гигантских аксонов». Журнал общей физиологии . 58 (4): 413–437. дои : 10.1085/jgp.58.4.413. ПМК 2226036 . ПМИД  5112659. 
  53. ^ «Амиодарон». Аптечный банк . Проверено 28 мая 2019 г.
  54. ^ Рогавски М.А., Базил К.В. (июль 2008 г.). «Новые молекулярные мишени для противоэпилептических препаратов: альфа (2) дельта, SV2A и калиевые каналы K (v) 7 / KCNQ / M». Текущие отчеты по неврологии и нейробиологии . 8 (4): 345–352. дои : 10.1007/s11910-008-0053-7. ПМК 2587091 . ПМИД  18590620. 
  55. ^ аб Дойл Д.А., Мораис Кабрал Дж., Пфуецнер Р.А., Куо А., Гулбис Дж.М., Коэн С.Л. и др. (апрель 1998 г.). «Строение калиевого канала: молекулярные основы К+-проводимости и селективности». Наука . 280 (5360): 69–77. Бибкод : 1998Sci...280...69D. дои : 10.1126/science.280.5360.69. ПМИД  9525859.
  56. ^ Маккиннон Р., Коэн С.Л., Куо А., Ли А., Чайт Б.Т. (апрель 1998 г.). «Структурная консервация в прокариотических и эукариотических калиевых каналах». Наука . 280 (5360): 106–109. Бибкод : 1998Sci...280..106M. дои : 10.1126/science.280.5360.106. PMID  9525854. S2CID  33907550.
  57. ^ Армстронг C (апрель 1998 г.). «Видение поры». Наука . 280 (5360): 56–57. дои : 10.1126/science.280.5360.56. PMID  9556453. S2CID  35339674.
  58. ^ «Нобелевская премия по химии 2003 г.». Нобелевский фонд . Проверено 16 ноября 2007 г.
  59. ^ Чжоу Ю, Мораис-Кабрал Дж. Х., Кауфман А., Маккиннон Р. (ноябрь 2001 г.). «Химия координации и гидратации ионов, выявленная комплексом K + канал-Fab при разрешении 2,0 А». Природа . 414 (6859): 43–48. Бибкод : 2001Natur.414...43Z. дои : 10.1038/35102009. PMID  11689936. S2CID  205022645.
  60. ^ Лодиш Х., Берк А., Кайзер С., Кригер М., Бретшер А., Плох Х. и др. (2016). Молекулярно-клеточная биология (8-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: WH Freeman and Company. п. 499. ИСБН 978-1-4641-8339-3.
  61. ^ Зауэр Д.Б., Цзэн В., Рагунатан С., Цзян Ю. (октябрь 2011 г.). «Взаимодействия с белками играют центральную роль в стабилизации фильтра селективности каналов K+ в четырехсайтовой конфигурации для селективного проникновения K+». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (40): 16634–16639. Бибкод : 2011PNAS..10816634S. дои : 10.1073/pnas.1111688108 . ПМК 3189067 . ПМИД  21933962. 
  62. ^ аб Хеллгрен М., Сандберг Л., Эдхольм О. (март 2006 г.). «Сравнение двух прокариотических калиевых каналов (KirBac1.1 и KcsA) в исследовании моделирования молекулярной динамики (MD)». Биофизическая химия . 120 (1): 1–9. дои : 10.1016/j.bpc.2005.10.002. ПМИД  16253415.
  63. ^ Носков С.Ю., Ру Б (февраль 2007 г.). «Важность гидратации и динамики для селективности каналов KcsA и NaK». Журнал общей физиологии . 129 (2): 135–143. дои : 10.1085/jgp.200609633. ПМК 2154357 . ПМИД  17227917. 
  64. ^ Носков С.Ю., Бернеш С., Ру Б. (октябрь 2004 г.). «Контроль селективности ионов в калиевых каналах с помощью электростатических и динамических свойств карбонильных лигандов». Природа . 431 (7010): 830–834. Бибкод : 2004Natur.431..830N. дои : 10.1038/nature02943. PMID  15483608. S2CID  4414885.
  65. ^ Варма С., Ремпе С.Б. (август 2007 г.). «Настройка архитектуры координации ионов для обеспечения избирательного разделения». Биофизический журнал . 93 (4): 1093–1099. arXiv : физика/0608180 . Бибкод : 2007BpJ....93.1093V. doi : 10.1529/biophysj.107.107482. ЧВК 1929028 . ПМИД  17513348. 
  66. ^ Томас М., Джаятилака Д., Корри Б. (октябрь 2007 г.). «Преобладающая роль координационного числа в селективности калиевых каналов». Биофизический журнал . 93 (8): 2635–2643. Бибкод : 2007BpJ....93.2635T. doi : 10.1529/biophysj.107.108167. ЧВК 1989715 . ПМИД  17573427. 
  67. ^ Бостик DL, Брукс CL (май 2007 г.). «Селективность в K+-каналах обусловлена ​​топологическим контролем координированного состояния проникающих ионов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (22): 9260–9265. Бибкод : 2007PNAS..104.9260B. дои : 10.1073/pnas.0700554104 . ПМК 1890482 . ПМИД  17519335. 
  68. ^ Деребе М.Г., Зауэр Д.Б., Цзэн В., Алам А., Ши Н., Цзян Й. (январь 2011 г.). «Настройка ионной селективности каналов тетрамерных катионов путем изменения количества мест связывания ионов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (2): 598–602. Бибкод : 2011PNAS..108..598D. дои : 10.1073/pnas.1013636108 . ПМК 3021048 . ПМИД  21187421. 
  69. ^ Мораис-Кабрал Дж. Х., Чжоу Ю., Маккиннон Р. (ноябрь 2001 г.). «Энергетическая оптимизация скорости ионной проводимости с помощью селективного фильтра K +». Природа . 414 (6859): 37–42. Бибкод : 2001Natur.414...37M. дои : 10.1038/35102000. PMID  11689935. S2CID  4429890.
  70. ^ Аб Юань П., Леонетти, доктор медицинских наук, Пико А.Р., Сюн Ю, Маккиннон Р. (июль 2010 г.). «Структура аппарата активации Ca2+-канала BK человека при разрешении 3,0 А». Наука . 329 (5988): 182–186. Бибкод : 2010Sci...329..182Y. дои : 10.1126/science.1190414. ПМК 3022345 . ПМИД  20508092. 
  71. ^ Аб Ву Ю, Ян Ю, Йе С, Цзян Ю (июль 2010 г.). «Структура управляющего кольца человеческого Ca(2+)-закрытого K(+)-канала с большой проводимостью». Природа . 466 (7304): 393–397. Бибкод : 2010Natur.466..393W. дои : 10.1038/nature09252. ПМЦ 2910425 . ПМИД  20574420. 
  72. ^ аб Цзян Ю, Пико А, Каден М, Чайт БТ, Маккиннон Р (март 2001 г.). «Структура домена RCK K+-канала E. coli и демонстрация его присутствия в канале BK человека». Нейрон . 29 (3): 593–601. дои : 10.1016/S0896-6273(01)00236-7 . PMID  11301020. S2CID  17880955.
  73. ^ Цзян Ю, Ли А, Чен Дж, Каден М, Чайт БТ, Маккиннон Р (май 2002 г.). «Кристаллическая структура и механизм кальций-управляемого калиевого канала». Природа . 417 (6888): 515–522. Бибкод : 2002Natur.417..515J. дои : 10.1038/417515а. PMID  12037559. S2CID  205029269.
  74. ^ Конг С., Цзэн В., Йе С., Чен Л., Зауэр Д.Б., Лам Ю. и др. (декабрь 2012 г.). «Различные механизмы шлюзования, выявленные структурами мультилигандного закрытого канала K (+)». электронная жизнь . 1 : е00184. doi : 10.7554/eLife.00184 . ПМК 3510474 . ПМИД  23240087. 
  75. ^ Цао Ю, Цзинь X, Хуан Х, Деребе М.Г., Левин Э.Дж., Кабалиесваран В. и др. (март 2011 г.). «Кристаллическая структура переносчика ионов калия, TrkH». Природа . 471 (7338): 336–340. Бибкод : 2011Natur.471..336C. дои : 10.1038/nature09731. ПМК 3077569 . ПМИД  21317882. 
  76. ^ Уйсал С., Куэлло Л.Г., Кортес Д.М., Койде С., Коссяков А.А., Перозо Э. (июль 2011 г.). «Механизм активационного стробирования в полноразмерном канале KcsA K+». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (29): 11896–11899. Бибкод : 2011PNAS..10811896U. дои : 10.1073/pnas.1105112108 . ПМК 3141920 . ПМИД  21730186. 
  77. ^ Клейтон GM, Сильверман В.Р., Хегинботам Л., Мораис-Кабрал Дж.Х. (ноябрь 2004 г.). «Структурные основы активации лиганда в калиевом канале, регулируемом циклическими нуклеотидами». Клетка . 119 (5): 615–627. дои : 10.1016/j.cell.2004.10.030 . PMID  15550244. S2CID  14149494.
  78. ^ Цзян Ю, Ли А, Чен Дж, Рута В, Каден М, Чайт БТ, Маккиннон Р (май 2003 г.). «Рентгеновская структура потенциалзависимого K+-канала». Природа . 423 (6935): 33–41. Бибкод : 2003Natur.423...33J. дои : 10.1038/nature01580. PMID  12721618. S2CID  4347957.
  79. ^ Лонг С.Б., Кэмпбелл Э.Б., Маккиннон Р. (август 2005 г.). «Кристаллическая структура потенциал-зависимого K+-канала семейства шейкеров млекопитающих». Наука . 309 (5736): 897–903. Бибкод : 2005Sci...309..897L. дои : 10.1126/science.1116269 . PMID  16002581. S2CID  6072007.
  80. ^ Анц С, Факлер Б (август 1998 г.). «Быстрая инактивация потенциалзависимых K (+)-каналов: от мультфильма к структуре». Новости физиологических наук . 13 (4): 177–182. doi : 10.1152/физиология онлайн.1998.13.4.177. PMID  11390785. S2CID  38134756.
  81. ^ Ченг В.В., Маккой Дж.Г., Томпсон А.Н., Николс К.Г. , Нимигеан К.М. (март 2011 г.). «Механизм селективно-инактивационного взаимодействия в калиевых каналах KcsA». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (13): 5272–5277. Бибкод : 2011PNAS..108.5272C. дои : 10.1073/pnas.1014186108 . ПМК 3069191 . ПМИД  21402935. 
  82. ^ Куэлло Л.Г., Джогини В., Кортес Д.М., Перозо Э. (июль 2010 г.). «Структурный механизм инактивации С-типа в K (+) каналах». Природа . 466 (7303): 203–208. Бибкод : 2010Natur.466..203C. дои : 10.1038/nature09153. ПМК 3033749 . ПМИД  20613835. 
  83. ^ Куэлло Л.Г., Джогини В., Кортес Д.М., Пан AC, Ганьон Д.Г., Далмас О. и др. (июль 2010 г.). «Структурная основа связи между воротами активации и инактивации в каналах K (+)». Природа . 466 (7303): 272–275. Бибкод : 2010Natur.466..272C. дои : 10.1038/nature09136. ПМК 3033755 . ПМИД  20613845. 
  84. ^ Лужков В.Б., Аквист Дж. (февраль 2005 г.). «Ионы и блокаторы в калиевых каналах: результаты моделирования свободной энергии». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1747 (1): 109–120. дои : 10.1016/j.bbapap.2004.10.006. ПМИД  15680245.
  85. ^ Лужков В.Б., Остерберг Ф., Аквист Дж. (ноябрь 2003 г.). «Взаимосвязь структура-активность внеклеточной блокады K+-каналов ионами тетраалкиламмония». Письма ФЭБС . 554 (1–2): 159–164. дои : 10.1016/S0014-5793(03)01117-7 . PMID  14596932. S2CID  32031835.
  86. ^ Posson DJ, McCoy JG, Nimigean CM (февраль 2013 г.). «Затвор, зависящий от напряжения в калиевых каналах MthK, расположен в селективном фильтре». Структурная и молекулярная биология природы . 20 (2): 159–166. дои : 10.1038/nsmb.2473. ПМК 3565016 . ПМИД  23262489. 
  87. ^ Чой К.Л., Моссман С., Обе Дж., Йеллен Дж. (март 1993 г.). «Внутренний рецептор четвертичного аммония калиевых каналов Шейкера». Нейрон . 10 (3): 533–541. дои : 10.1016/0896-6273(93)90340-w. PMID  8461140. S2CID  33361945.
  88. ^ Пиаста К.Н., Теобальд Д.Л., Миллер С. (октябрь 2011 г.). «Калий-селективная блокировка проникновения бария через одиночные каналы KcsA». Журнал общей физиологии . 138 (4): 421–436. дои : 10.1085/jgp.201110684. ПМК 3182450 . ПМИД  21911483. 
  89. ^ Нейтон Дж., Миллер С. (ноябрь 1988 г.). «Калий блокирует проникновение бария через активируемые кальцием калиевые каналы». Журнал общей физиологии . 92 (5): 549–567. дои : 10.1085/jgp.92.5.549. ПМК 2228918 . ПМИД  3235973. 
  90. ^ Lockless SW, Чжоу М., Маккиннон Р. (май 2007 г.). «Структурные и термодинамические свойства селективного связывания ионов в К+-канале». ПЛОС Биология . 5 (5): е121. дои : 10.1371/journal.pbio.0050121 . ПМК 1858713 . ПМИД  17472437. 
  91. ^ Цзян Ю, Маккиннон Р. (март 2000 г.). «Участок бария в калиевом канале по данным рентгеновской кристаллографии». Журнал общей физиологии . 115 (3): 269–272. дои : 10.1085/jgp.115.3.269. ПМК 2217209 . ПМИД  10694255. 
  92. ^ Лам Ю.Л., Цзэн В., Зауэр Д.Б., Цзян Ю. (август 2014 г.). «Фильтр консервативного калиевого канала может иметь различные профили связывания ионов: структурный анализ связывания рубидия, цезия и бария в NaK2K». Журнал общей физиологии . 144 (2): 181–192. дои : 10.1085/jgp.201411191. ПМЦ 4113894 . ПМИД  25024267. 
  93. ^ Го Р, Цзэн В, Цуй Х, Чен Л, Е С (август 2014 г.). «Ионные взаимодействия блокад Ba2+ в канале MthK K+». Журнал общей физиологии . 144 (2): 193–200. дои : 10.1085/jgp.201411192. ПМЦ 4113901 . ПМИД  25024268. 
  94. ^ Крапивинский Г., Гордон Э.А., Викман К., Велимирович Б., Крапивинский Л., Клэпхэм Д.Е. (март 1995 г.). «G-белок-управляемый предсердный K+-канал IKACh представляет собой гетеромультимер двух белков K(+)-канала, выпрямляющих внутрь». Природа . 374 (6518): 135–141. Бибкод : 1995Natur.374..135K. дои : 10.1038/374135a0. PMID  7877685. S2CID  4334467.
  95. ^ Кори С., Крапивинский Г., Крапивинский Л., Клэпхэм Д.Э. (февраль 1998 г.). «Количество и стехиометрия субъединиц в нативном предсердном K+-канале, управляемом G-белком, IKACh». Журнал биологической химии . 273 (9): 5271–5278. дои : 10.1074/jbc.273.9.5271 . ПМИД  9478984.
  96. ^ Кункель М.Т., Перальта Э.Г. (ноябрь 1995 г.). «Идентификация доменов, обеспечивающих регуляцию G-белка на внутренних калиевых каналах выпрямителя». Клетка . 83 (3): 443–449. дои : 10.1016/0092-8674(95)90122-1 . PMID  8521474. S2CID  14720432.
  97. ^ Викман К., Крапивинский Г., Кори С., Кеннеди М., Немек Дж., Медина I, Клэпхэм Д.Э. (апрель 1999 г.). «Структура, активация G-белка и функциональная значимость сердечного K+-канала, управляемого G-белком, IKACh». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 868 (1): 386–398. Бибкод : 1999NYASA.868..386W. doi :10.1111/j.1749-6632.1999.tb11300.x. PMID  10414308. S2CID  25949938. Архивировано из оригинала 29 января 2006 г.
  98. ^ Ball P (март 2008 г.). «Тигель: Искусство, вдохновленное наукой, должно быть больше, чем просто красивая картинка». Химический мир . 5 (3): 42–43 . Проверено 12 января 2009 г.

Внешние ссылки