stringtranslate.com

Натриевый канал

C — натриевый канал

Натриевые каналы — это интегральные мембранные белки , которые образуют ионные каналы , проводящие ионы натрия (Na + ) через мембрану клетки . [1] [2] Они относятся к суперсемейству катионных каналов .

Классификация

Они делятся на 2 типа:

Функция

В возбудимых клетках, таких как нейроны , миоциты и некоторые типы глии , натриевые каналы отвечают за восходящую фазу потенциалов действия . Эти каналы проходят через три различных состояния, называемых состоянием покоя, активным и неактивным. Несмотря на то, что состояние покоя и неактивное состояние не позволяют ионам проходить через каналы, существует разница в их структурной конформации.

Избирательность

Натриевые каналы высокоселективны для транспорта ионов через клеточные мембраны. Высокая селективность по отношению к иону натрия достигается многими различными способами. Все они включают инкапсуляцию иона натрия в полости определенного размера внутри более крупной молекулы. [3]

Потенциалзависимые натриевые каналы

Структура

Схема α-субъединицы потенциалочувствительного натриевого канала. G – гликозилирование , P – фосфорилирование , S – ионная селективность, I – инактивация. Положительные (+) заряды в S4 важны для трансмембранного определения потенциала. [4]

Натриевые каналы состоят из крупных альфа-субъединиц, которые связываются с вспомогательными белками, такими как бета-субъединицы. Альфа-субъединица образует ядро ​​канала и функциональна сама по себе. Когда белок альфа-субъединицы экспрессируется клеткой, он способен образовывать пору в клеточной мембране, которая проводит Na + в зависимости от напряжения, даже если бета-субъединицы или другие известные модулирующие белки не экспрессируются. Когда вспомогательные белки собираются с α-субъединицами, полученный комплекс может демонстрировать измененную зависимость от напряжения и клеточную локализацию.

Альфа-субъединица состоит из четырех повторяющихся доменов, обозначенных I–IV, каждый из которых содержит шесть охватывающих мембрану сегментов, обозначенных S1–S6. Высококонсервативный сегмент S4 действует как датчик напряжения канала. Чувствительность этого канала к напряжению обусловлена ​​положительными аминокислотами, расположенными в каждой третьей позиции. [5] При стимуляции изменением трансмембранного напряжения этот сегмент перемещается к внеклеточной стороне клеточной мембраны, позволяя каналу стать проницаемым для ионов. Ионы проводятся через центральную полость поры, которая состоит из двух основных областей. Более внешняя (т. е. более внеклеточная) часть поры образована «P-петлями» (область между S5 и S6) четырех доменов. Эта область является самой узкой частью поры и отвечает за ее ионную селективность. Внутренняя часть (т. е. более цитоплазматическая) поры является поровыми воротами и образована объединенными сегментами S5 и S6 четырех доменов. Домен поры также имеет боковые туннели или фенестрации, которые идут перпендикулярно оси поры. Эти фенестрации, которые соединяют центральную полость с мембраной, предположительно важны для доступности лекарств. [6] [7] [8]

В натриевых каналах млекопитающих область, связывающая домены III и IV, также важна для функционирования канала. Этот линкер DIII-IV отвечает за заклинивание поровых ворот после открытия канала, инактивируя их. [9]

Стробирование

Потенциал-зависимые Na + -каналы имеют три основных конформационных состояния: закрытое, открытое и инактивированное. Переходы вперед/назад между этими состояниями соответственно называются активацией/деактивацией (между открытым и закрытым соответственно), инактивацией/реактивацией (между инактивированным и открытым соответственно) и восстановлением из инактивированного/закрытого состояния инактивации (между инактивированным и закрытым соответственно). Закрытые и инактивированные состояния непроницаемы для ионов.

Перед возникновением потенциала действия аксональная мембрана находится в своем нормальном состоянии покоя , около -70 мВ в большинстве человеческих нейронов, а Na + -каналы находятся в дезактивированном состоянии, заблокированные на внеклеточной стороне их активационными воротами . В ответ на увеличение мембранного потенциала примерно до -55 мВ (в данном случае вызванное потенциалом действия), активационные ворота открываются, позволяя положительно заряженным ионам Na + поступать в нейрон через каналы и вызывая увеличение напряжения на нейрональной мембране до +30 мВ в человеческих нейронах. Поскольку напряжение на мембране изначально отрицательное, по мере того, как его напряжение увеличивается до нуля и выше (от -70 мВ в состоянии покоя до максимального значения +30 мВ), говорят, что оно деполяризуется. Это увеличение напряжения составляет восходящую фазу потенциала действия.

На пике потенциала действия, когда в нейрон поступает достаточно Na + и потенциал мембраны становится достаточно высоким, Na + каналы инактивируют себя, закрывая свои инактивационные ворота . Инактивационные ворота можно рассматривать как «заглушку», привязанную к доменам III и IV внутриклеточной альфа-субъединицы канала. Закрытие инактивационных ворот приводит к остановке потока Na + через канал, что, в свою очередь, приводит к прекращению роста мембранного потенциала. Закрытие инактивационных ворот создает рефрактерный период в каждом отдельном Na + канале. Этот рефрактерный период исключает возможность движения потенциала действия в противоположном направлении обратно к соме. При закрытых инактивационных воротах канал считается инактивированным. Когда Na + канал больше не вносит вклад в мембранный потенциал, потенциал уменьшается до своего потенциала покоя, поскольку нейрон реполяризуется и впоследствии гиперполяризуется, и это составляет падающую фазу потенциала действия. Таким образом, рефрактерный период каждого канала имеет решающее значение для однонаправленного распространения потенциала действия по аксону для обеспечения надлежащей коммуникации между нейронами.

Когда напряжение мембраны становится достаточно низким, инактивационные ворота снова открываются, а активационные ворота закрываются в процессе, называемом деинактивацией . При закрытых активационных воротах и ​​открытых инактивационных воротах канал Na + снова находится в дезактивированном состоянии и готов участвовать в другом потенциале действия.

Когда какой-либо вид ионного канала не инактивируется сам, говорят, что он постоянно (или тонически) активен. Некоторые виды ионных каналов от природы постоянно активны. Однако генетические мутации, которые вызывают постоянную активность в других каналах, могут вызывать заболевания, создавая чрезмерную активность определенных видов нейронов. Мутации, которые мешают инактивации Na + -каналов, могут способствовать сердечно-сосудистым заболеваниям или эпилептическим припадкам из-за оконных токов , которые могут вызывать перевозбуждение мышечных и/или нервных клеток.

Моделирование поведения ворот

Временное поведение Na + -каналов можно моделировать с помощью марковской схемы или формализма типа Ходжкина–Хаксли . В первой схеме каждый канал занимает отдельное состояние с дифференциальными уравнениями , описывающими переходы между состояниями; во второй каналы рассматриваются как популяция , на которую влияют три независимые переменные управления. Каждая из этих переменных может достигать значения от 1 (полностью проницаемый для ионов) до 0 (полностью непроницаемый), произведение этих переменных дает процент проводящих каналов. Можно показать, что модель Ходжкина–Хаксли эквивалентна марковской модели. [ необходимо дальнейшее объяснение ]

Непроницаемость для других ионов

Пора натриевых каналов содержит селективный фильтр , состоящий из отрицательно заряженных остатков аминокислот , которые притягивают положительный ион Na + и не пропускают отрицательно заряженные ионы, такие как хлорид . Катионы попадают в более узкую часть поры, которая имеет ширину 0,3 на 0,5 нм , что достаточно для того, чтобы пропустить один ион Na + с молекулой воды . Более крупный ион K + не может пройти через эту область. Ионы разных размеров также не могут взаимодействовать с отрицательно заряженными остатками глутаминовой кислоты , которые выстилают пору. [ необходима цитата ]

Разнообразие

Потенциалзависимые натриевые каналы обычно состоят из альфа-субъединицы, которая образует пору ионной проводимости, и одной-двух бета-субъединиц, которые выполняют несколько функций, включая модуляцию управления каналом. [10] Экспрессии одной альфа-субъединицы достаточно для создания функционального канала.

Альфа-субъединицы

Рисунок 1. Вероятная эволюционная связь девяти известных натриевых каналов человека. [ сомнительно – обсудить ]

Семейство натриевых каналов насчитывает 9 известных членов с аминокислотной идентичностью >50% в трансмембранных сегментах и ​​внеклеточных петлевых областях. В настоящее время используется стандартизированная номенклатура натриевых каналов, которая поддерживается IUPHAR . [ 11]

Белки этих каналов называются Na v 1.1 через Na v 1.9. Имена генов обозначаются как SCN1A через SCN5A, затем SCN8A через SCN11A. [11] «Десятый член», Na x , не действует потенциалзависимым образом. Он имеет примерно похожую общую структуру. О его реальной функции известно немного, кроме того, что он также ассоциируется с бета-субъединицами. [12]

Вероятная эволюционная связь между этими каналами, основанная на сходстве их аминокислотных последовательностей, показана на рисунке 1. Отдельные натриевые каналы отличаются не только различиями в их последовательностях, но также и кинетикой и профилями экспрессии. Некоторые из этих данных суммированы в таблице 1 ниже.

Бета-субъединицы

Субъединицы бета-каналов натриевых каналов являются трансмембранными гликопротеинами типа 1 с внеклеточным N-концом и цитоплазматическим C-концом. Как члены суперсемейства Ig, субъединицы бета содержат прототипическую петлю Ig V-set в своем внеклеточном домене. Они не имеют никакой гомологии со своими аналогами кальциевых и калиевых каналов. [21] Вместо этого они гомологичны молекулам адгезии нейронных клеток (CAM) и большому семейству L1 CAM. Существует четыре различных бета-субъединицы, названных в порядке открытия: SCN1B, SCN2B, SCN3B, SCN4B (таблица 2). Бета-1 и бета-3 взаимодействуют с альфа-субъединицей нековалентно, тогда как бета-2 и бета-4 связываются с альфа-субъединицей через дисульфидную связь. [22] Натриевые каналы с большей вероятностью остаются открытыми при подпороговом мембранном потенциале при взаимодействии с бета-токсинами, что, в свою очередь, вызывает немедленное ощущение боли. [23]

Роль бета-субъединиц как молекул клеточной адгезии

Помимо регулирования пропускания каналов, бета-субъединицы натриевых каналов также модулируют экспрессию каналов и образуют связи с внутриклеточным цитоскелетом через анкирин и спектрин . [10] [24] [25] Потенциалзависимые натриевые каналы также собираются с множеством других белков, таких как белки FHF (гомологичный фактор фактора роста фибробластов), кальмодулин, цитоскелет или регуляторные киназы, [26] [10] [27] [28] [29] которые образуют комплекс с натриевыми каналами, влияя на его экспрессию и/или функцию. Несколько бета-субъединиц взаимодействуют с одной или несколькими молекулами внеклеточного матрикса (ECM). Контактин, также известный как F3 или F11, ассоциируется с бета 1, как показано с помощью коиммунопреципитации. [30] Фибронектин -подобные (FN-подобные) повторы Tenascin -C и Tenascin -R связываются с бета 2 в отличие от эпидермального фактора роста -подобных (EGF-подобных) повторов, которые отталкивают бета 2. [31] Дезинтегрин и металлопротеиназа (ADAM) 10 сбрасывают эктодомен бета 2, возможно, вызывая рост нейритов. [32] Бета 3 и бета 1 связываются с нейрофасцином в перехватах Ранвье в развивающихся нейронах. [33]

Лиганд-зависимые натриевые каналы

Лиганд-зависимые натриевые каналы активируются путем связывания лиганда, а не путем изменения мембранного потенциала.

Они встречаются, например, в нервно-мышечном соединении в виде никотиновых рецепторов , где лигандами являются молекулы ацетилхолина . Большинство каналов этого типа в некоторой степени проницаемы для калия, а также для натрия.

Роль в потенциале действия

Потенциалзависимые натриевые каналы играют важную роль в потенциалах действия . Если при изменении мембранного потенциала клетки открывается достаточное количество каналов , небольшое, но значимое количество ионов Na + будет перемещаться в клетку по их электрохимическому градиенту , еще больше деполяризуя клетку. Таким образом, чем больше каналов Na + локализовано в области клеточной мембраны, тем быстрее будет распространяться потенциал действия и тем более возбудимой будет эта область клетки. Это пример петли положительной обратной связи . Способность этих каналов принимать закрытое-инактивированное состояние вызывает рефрактерный период и имеет решающее значение для распространения потенциалов действия по аксону .

Na + -каналы открываются и закрываются быстрее, чем K + -каналы , что обеспечивает приток положительного заряда (Na + ) к началу потенциала действия и отток (K + ) к концу.

С другой стороны, лиганд-зависимые натриевые каналы создают изменение мембранного потенциала в первую очередь в ответ на связывание с ним лиганда. Каналы утечки натрия дополнительно способствуют регуляции потенциала действия, модулируя потенциал покоя (и, в свою очередь, возбудимость) клетки. [35]

Фармакологическая модуляция

Блокировщики

Активаторы

Следующие вещества, вырабатываемые естественным путем, постоянно активируют (открывают) натриевые каналы:

Модификаторы стробирования

Следующие токсины изменяют работу натриевых каналов:

Канал утечки натрия (NALCN)

Каналы утечки натрия не показывают никакого напряжения или лигандного гейта. Вместо этого они всегда открыты или «пропускают» небольшой фоновый ток для регулирования покоящегося мембранного потенциала нейрона. [35] У большинства животных один ген кодирует белок NALCN (канал утечки натрия, неселективный). [38]

Структурные и функциональные различия

Несмотря на то, что NALCN следует той же базовой структуре, что и другие натриевые каналы, он не чувствителен к изменениям напряжения. Трансмембранный домен S4, чувствительный к напряжению, NALCN имеет меньше положительно заряженных аминокислот (13 вместо 21 у потенциалзависимого канала), что, возможно, объясняет его нечувствительность к напряжению. [35] NALCN также гораздо менее селективен для ионов Na + и проницаем для ионов Ca2 + и K + . Мотив аминокислоты EEKE в домене порового фильтра NALCN похож как на мотив EEEE потенциалзависимого кальциевого канала , так и на мотив DEKA потенциалзависимого натриевого канала, что, возможно, объясняет его недостаточную селективность. [38]

Регуляторные пути и химические вещества, влияющие на функцию NALCN.

NALCN не блокируется многими распространенными блокаторами натриевых каналов, включая тетродотоксин . NALCN блокируется неспецифически как Gd 3+ , так и верапамилом . [39] Вещество P и нейротензин активируют киназы семейства Src через соответствующие им GPCR (независимо от сопряженных G-белков ), которые, в свою очередь, увеличивают проницаемость NALCN через активацию UNC80. [40] Ацетилхолин также может увеличивать активность NALCN через мускариновые ацетилхолиновые рецепторы M 3 . [41] Более высокие уровни внеклеточного Ca 2+ уменьшают проницаемость NALCN, активируя CaSR , который ингибирует UNC80. [42]

Белковый комплекс

NALCN образует комплексы с белками UNC79, UNC80 и FAM155A. [43] [44] [45] UNC79, по-видимому, связан со стабильностью мембраны NALCN и связью с UNC 80. [44] UNC80 опосредует химическую модуляцию NALCN через несколько путей. [35] [42] [41] [40] FAM155A помогает сворачиванию белка в эндоплазматическом ретикулуме, транспортировке шаперонов в аксон и способствует стабильности мембраны. [45]

Биологическая функция

Мембранный потенциал покоя нейрона обычно составляет от -60 мВ до -80 мВ, обусловленный в основном потенциалом K + при -90 мВ. Деполяризация от потенциала K + обусловлена ​​в первую очередь небольшим током утечки Na + . Около 70% этого тока проходит через NALCN. [39] Увеличение проницаемости NALCN снижает мембранный потенциал покоя, приближая его к триггеру потенциала действия (-55 мВ), тем самым увеличивая возбудимость нейрона.

Роль в патологии

Мутации в NALCN приводят к серьезным нарушениям дыхательного ритма у мышей [39] и изменению циркадной локомоции у мух. [46] Мутации в NALCN также связаны с множественными тяжелыми нарушениями развития [47] и цервикальной дистонией. [48] Шизофрения и биполярное расстройство также связаны с мутациями в NALCN. [49]

модуляция pH

Изменения pH крови и тканей сопровождают физиологические и патофизиологические состояния, такие как физические упражнения, сердечная ишемия, ишемический инсульт и прием кокаина. Известно, что эти состояния вызывают симптомы электрических заболеваний у пациентов, имеющих мутации натриевых каналов. Протоны вызывают разнообразный набор изменений в регуляции натриевых каналов, которые обычно приводят к снижению амплитуды транзиторного натриевого тока и увеличению доли неинактивирующих каналов, которые пропускают постоянные токи. Эти эффекты являются общими для мутантов, вызывающих заболевания, в нейронной, скелетной мышцах и сердечной ткани и могут усугубляться у мутантов, которые придают большую протонную чувствительность натриевым каналам, что предполагает роль протонов в запуске острых симптомов электрического заболевания. [50]

Молекулярные механизмы протонного блока

Данные по отдельным каналам кардиомиоцитов показали, что протоны могут снижать проводимость отдельных натриевых каналов. [51] Фильтр селективности натриевых каналов состоит из одного остатка в каждой из четырех поровых петель четырех функциональных доменов. Эти четыре остатка известны как мотив DEKA. [52] Скорость проникновения натрия через натриевый канал определяется четырьмя карбоксилатными остатками, мотивом EEDD, которые составляют внешнее заряженное кольцо. [52] Протонирование этих карбоксилатов является одним из основных факторов протонной блокировки натриевых каналов, хотя есть и другие остатки, которые также вносят вклад в чувствительность к pH. [53] Одним из таких остатков является C373 в сердечном натриевом канале , что делает его наиболее чувствительным к pH натриевым каналом среди натриевых каналов, которые были изучены на сегодняшний день. [54]

Модуляция pH натриевых каналов

Поскольку сердечный натриевый канал является наиболее чувствительным к pH натриевым каналом, большая часть того, что известно, основана на этом канале. Было показано, что снижение внеклеточного pH деполяризует зависимость активации и инактивации от напряжения до более положительных потенциалов. Это указывает на то, что во время деятельности, которая снижает pH крови, такой как физические упражнения, вероятность активации и инактивации каналов выше, чем более положительные мембранные потенциалы, что может привести к потенциальным неблагоприятным эффектам. [55] Натриевые каналы, экспрессируемые в волокнах скелетных мышц, эволюционировали в относительно нечувствительные к pH каналы. Было высказано предположение, что это является защитным механизмом против потенциальной чрезмерной или недостаточной возбудимости в скелетных мышцах, поскольку уровни pH крови очень восприимчивы к изменению во время движения. [56] [57] Недавно было показано, что мутация смешанного синдрома, которая вызывает периодический паралич и миотонию в скелетном натриевом канале, придает этому каналу чувствительность к pH, делая затвор этого канала похожим на затвор сердечного подтипа. [58]

Модуляция pH среди изученных на данный момент подтипов

Эффекты протонирования были охарактеризованы в Na v 1.1–Na v 1.5. Среди этих каналов Na v 1.1–Na v 1.3 и Na v 1.5 демонстрируют деполяризованную зависимость активации от напряжения, в то время как активация в Na v 1.4 остается нечувствительной к ацидозу. Зависимость напряжения от устойчивой быстрой инактивации неизменна в Na v 1.1–Na v 1.4, но устойчивая быстрая инактивация в Na v 1.5 деполяризована. Следовательно, среди натриевых каналов, которые были изучены до сих пор, Na v 1.4 является наименее, а Na v 1.5 является наиболее протон-чувствительным подтипом. [59]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Джесселл Т.М., Кандель Э.Р. , Шварц Дж.Х. (2000). Принципы нейронауки (4-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. стр. 154–69. ISBN 978-0-8385-7701-1.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ Бертил Хиллел (2001). Ионные каналы возбудимых мембран (3-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer. стр. 73–7. ISBN 978-0-87893-321-1.
  3. ^ Lim C, Dudev T (2016). "Глава 10. Селективность калия против натрия в фильтрах селективности одновалентных ионов". В Astrid S, Helmut S, Roland KO S (ред.). Ионы щелочных металлов: их роль в жизни . Ионы металлов в науках о жизни. Том 16. Springer. стр. 325–347. doi :10.1007/978-3-319-21756-7_9. ISBN 978-3-319-21755-0. PMID  26860305.
  4. ^ Yu FH, Catterall WA (2003). "Обзор семейства потенциалзависимых натриевых каналов". Genome Biology . 4 (3): 207. doi : 10.1186/gb-2003-4-3-207 . PMC 153452. PMID  12620097 . 
  5. ^ Николс, Мартин, Фукс, Браун, Даймонд, Вайсблат. (2012) «От нейрона к мозгу», 5-е изд., стр. 86
  6. ^ Хилле, Б. (1977) Местные анестетики: гидрофильные и гидрофобные пути реакции лекарственного рецептора. Журнал общей физиологии, 69, 497-515. http://dx.doi.org/10.1085/jgp.69.4.497
  7. ^ Гамаль Эль-Дин, Тамер М. и др. «Фенестрации контролируют блокировку состояния покоя потенциалзависимого натриевого канала». Труды Национальной академии наук 115.51 (2018): 13111-13116. https://doi.org/10.1073/pnas.1814928115
  8. ^ Тао, Элейн и Бен Корри. «Характеристика размера фенестрации в подтипах натриевых каналов и их доступности для ингибиторов». Biophysical Journal 121.2 (2022): 193-206. https://doi.org/10.1016/j.bpj.2021.12.025
  9. ^ Ян, Чжэнь и др. «Структура комплекса Nav1. 4-β1 из электрического угря». Cell 170.3 (2017): 470-482. https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.06.039
  10. ^ abc Isom LL (февраль 2001 г.). «Субъединицы бета-каналов натрия: что угодно, кроме вспомогательных». The Neuroscientist . 7 (1): 42–54. doi :10.1177/107385840100700108. PMID  11486343. S2CID  86422657.
  11. ^ ab Catterall WA, Goldin AL, Waxman SG (декабрь 2005 г.). «Международный союз фармакологии. XLVII. Номенклатура и структурно-функциональные связи потенциалзависимых натриевых каналов». Pharmacological Reviews . 57 (4): 397–409. doi :10.1124/pr.57.4.4. PMID  16382098. S2CID  7332624.
  12. ^ Noland, Cameron L.; Chua, Han Chow; Kschonsak, Marc; Heusser, Stephanie Andrea; Braun, Nina; Chang, Timothy; Tam, Christine; Tang, Jia; Arthur, Christopher P.; Ciferri, Claudio; Pless, Stephan Alexander; Payandeh, Jian (17 марта 2022 г.). «Управляемое структурой разблокирование NaX выявляет неселективный тетродотоксин-чувствительный катионный канал». Nature Communications . 13 (1): 1416. doi :10.1038/s41467-022-28984-4. PMC 8931054 . PMID  35301303. 
  13. ^ Лоссин К. "SCN1A infobase". Архивировано из оригинала 2011-07-21 . Получено 2009-10-30 . компиляция генетических вариаций в гене SCN1A, которые изменяют экспрессию или функцию Nav1.1
  14. ^ abcd Bennett DL, Clark AJ, Huang J, Waxman SG, Dib-Hajj SD (апрель 2019 г.). «Роль потенциалзависимых натриевых каналов в передаче болевых сигналов». Physiological Reviews . 99 (2): 1079–1151. doi : 10.1152/physrev.00052.2017 . PMID  30672368.
  15. ^ Смит RS, Кенни CJ, Ганеш V, Джанг A, Боргес-Монрой R, Партлоу JN и др. (сентябрь 2018 г.). "V1.3) Регуляция складчатости коры головного мозга человека и развитие оральной моторики". Neuron . 99 (5): 905–913.e7. doi : 10.1016/j.neuron.2018.07.052 . PMC 6226006 . PMID  30146301. 
  16. ^ Чокалингам П., Уайлд А. (сентябрь 2012 г.). «Многогранный сердечный натриевый канал и его клинические последствия». Heart . 98 (17): 1318–24. doi :10.1136/heartjnl-2012-301784. PMID  22875823. S2CID  44433455.
  17. ^ Бейдер А, Маццоне А, Стреге PR, Tester DJ, Сайто Я., Бернард CE, Эндерс FT, Эк ВЕ, Шмидт П.Т., Длугош А., Линдберг Г., Карлинг П., Олссон Б., Газули М., Нардоне Г., Куомо Р., Усаи -Сатта П., Галеацци Ф., Нери М., Портинказа П., Беллини М., Барбара Г., Камиллери М., Локк Г.Р., Талли Нью-Джерси, Д'Амато М., Акерман М.Дж., Фарруджа Дж. (июнь 2014 г.). «Потеря функции потенциалзависимого натриевого канала NaV1.5 (каналопатии) у пациентов с синдромом раздраженного кишечника». Гастроэнтерология . 146 (7): 1659–1668. doi : 10.1053/j.gastro.2014.02.054. PMC 4096335. PMID  24613995 . 
  18. ^ Butler KM, da Silva C, Shafir Y, Weisfeld-Adams JD, Alexander JJ, Hegde M, Escayg A (январь 2017 г.). «De novo и наследственные мутации SCN8A при эпилепсии, обнаруженные с помощью анализа панели генов». Epilepsy Research . 129 : 17–25. doi : 10.1016/j.eplepsyres.2016.11.002. PMC 5321682. PMID  27875746 . 
  19. ^ Meisler MH, Kearney JA (август 2005 г.). «Мутации натриевых каналов при эпилепсии и других неврологических расстройствах». Журнал клинических исследований . 115 (8): 2010–7. doi :10.1172/JCI25466. PMC 1180547. PMID  16075041 . 
  20. ^ Vargas-Alarcon G, Alvarez-Leon E, Fragoso JM, Vargas A, Martinez A, Vallejo M, Martinez-Lavin M (февраль 2012 г.). "Полиморфизм натриевых каналов задних корешковых ганглиев, кодируемый геном SCN9A, связанный с тяжелой фибромиалгией". BMC Musculoskeletal Disorders . 13 : 23. doi : 10.1186/1471-2474-13-23 . PMC 3310736. PMID  22348792 . 
  21. ^ Catterall WA (апрель 2000 г.). «От ионных токов к молекулярным механизмам: структура и функция потенциалзависимых натриевых каналов». Neuron . 26 (1): 13–25. doi : 10.1016/S0896-6273(00)81133-2 . ​​PMID  10798388. S2CID  17928749.
  22. ^ Isom LL, De Jongh KS, Patton DE, Reber BF, Offord J, Charbonneau H, Walsh K, Goldin AL, Catterall WA (май 1992). «Первичная структура и функциональная экспрессия субъединицы бета 1 натриевого канала мозга крысы». Science . 256 (5058): 839–42. Bibcode :1992Sci...256..839I. doi :10.1126/science.1375395. PMID  1375395.
  23. ^ "Blackboard Server Unavailable" (PDF) . blackboard.jhu.edu . Получено 2020-07-16 .
  24. ^ Malhotra JD, Kazen-Gillespie K, Hortsch M, Isom LL (апрель 2000 г.). «Бета-субъединицы натриевых каналов опосредуют гомофильную клеточную адгезию и привлекают анкирин в точки межклеточного контакта». Журнал биологической химии . 275 (15): 11383–8. doi : 10.1074/jbc.275.15.11383 . PMID  10753953.
  25. ^ Malhotra JD, Koopmann MC, Kazen-Gillespie KA, Fettman N, Hortsch M, Isom LL (июль 2002 г.). «Структурные требования для взаимодействия субъединиц бета-1 натриевого канала с анкирином». Журнал биологической химии . 277 (29): 26681–8. doi : 10.1074/jbc.M202354200 . PMID  11997395.
  26. ^ Cantrell AR, Catterall WA (июнь 2001 г.). «Нейромодуляция каналов Na+: неожиданная форма клеточной пластичности». Nature Reviews. Neuroscience . 2 (6): 397–407. doi :10.1038/35077553. PMID  11389473. S2CID  22885909.
  27. ^ Shah BS, Rush AM, Liu S, Tyrrell L, Black JA, Dib-Hajj SD, Waxman SG (август 2004 г.). «Контактин ассоциируется с натриевым каналом Nav1.3 в нативных тканях и увеличивает плотность каналов на поверхности клеток». The Journal of Neuroscience . 24 (33): 7387–99. doi :10.1523/JNEUROSCI.0322-04.2004. PMC 6729770 . PMID  15317864. 
  28. ^ Wittmack EK, Rush AM, Craner MJ, Goldfarb M, Waxman SG, Dib-Hajj SD (июль 2004 г.). «Фактор роста фибробластов, гомологичный фактор 2B: связь с Nav1.6 и селективная колокализация в узлах Ранвье аксонов задних корешков». The Journal of Neuroscience . 24 (30): 6765–75. doi :10.1523/JNEUROSCI.1628-04.2004. PMC 6729706 . PMID  15282281. 
  29. ^ Rush AM, Wittmack EK, Tyrrell L, Black JA, Dib-Hajj SD, Waxman SG (май 2006 г.). «Дифференциальная модуляция натриевого канала Na(v)1.6 двумя членами подсемейства гомологичных факторов 2 фактора роста фибробластов». The European Journal of Neuroscience . 23 (10): 2551–62. doi :10.1111/j.1460-9568.2006.04789.x. PMID  16817858. S2CID  21411801.
  30. ^ Kazarinova-Noyes K, Malhotra JD, McEwen DP, Mattei LN, Berglund EO, Ranscht B, Levinson SR, Schachner M, Shrager P, Isom LL, Xiao ZC (октябрь 2001 г.). «Контактин ассоциируется с Na+ каналами и увеличивает их функциональную экспрессию». The Journal of Neuroscience . 21 (19): 7517–25. doi :10.1523/JNEUROSCI.21-19-07517.2001. PMC 6762905 . PMID  11567041. 
  31. ^ Srinivasan J, Schachner M, Catterall WA (декабрь 1998 г.). «Взаимодействие потенциалзависимых натриевых каналов с молекулами внеклеточного матрикса тенасцином-C и тенасцином-R». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (26): 15753–7. Bibcode : 1998PNAS...9515753S. doi : 10.1073/pnas.95.26.15753 . PMC 28116. PMID  9861042 . 
  32. ^ Kim DY, Ingano LA, Carey BW, Pettingell WH, Kovacs DM (июнь 2005 г.). «Пресенилин/гамма-секретаза-опосредованное расщепление бета2-субъединицы потенциалзависимого натриевого канала регулирует клеточную адгезию и миграцию». Журнал биологической химии . 280 (24): 23251–61. doi : 10.1074/jbc.M412938200 . PMID  15833746.
  33. ^ Ratcliffe CF, Westenbroek RE, Curtis R, Catterall WA (июль 2001 г.). «Субъединицы натриевых каналов бета1 и бета3 связываются с нейрофасцином через их внеклеточный иммуноглобулин-подобный домен». Журнал клеточной биологии . 154 (2): 427–34. doi :10.1083/jcb.200102086. PMC 2150779. PMID  11470829 . 
  34. ^ abc Antzelevitch C, Patocskai B (январь 2016 г.). «Синдром Бругада: клинические, генетические, молекулярные, клеточные и ионные аспекты». Современные проблемы кардиологии . 41 (1): 7–57. doi :10.1016/j.cpcardiol.2015.06.002. PMC 4737702. PMID  26671757 . 
  35. ^ abcd Ren, Dejian (2011-12-22). «Каналы утечки натрия в нейронной возбудимости и ритмическом поведении». Neuron . 72 (6): 899–911. doi :10.1016/j.neuron.2011.12.007. ISSN  1097-4199. PMC 3247702 . PMID  22196327. 
  36. ^ Grolleau F, Stankiewicz M, Birinyi-Strachan L, Wang XH, Nicholson GM, Pelhate M, Lapied B (февраль 2001 г.). «Электрофизиологический анализ нейротоксического действия токсина паука-воронка, дельта-атракотоксина-HV1a, на потенциалзависимые Na+-каналы насекомых». Журнал экспериментальной биологии . 204 (Pt 4): 711–21. doi :10.1242/jeb.204.4.711. hdl : 10453/5728 . PMID  11171353.
  37. ^ Possani LD, Becerril B, Delepierre M, Tytgat J (сентябрь 1999 г.). "Токсины скорпиона, специфичные для Na+-каналов". European Journal of Biochemistry . 264 (2): 287–300. doi : 10.1046/j.1432-1327.1999.00625.x . PMID  10491073.
  38. ^ ab Lee, Jung-Ha; Cribbs, Leanne L.; Perez-Reyes, Edward (1999-02-26). «Клонирование нового белка с четырьмя повторами, связанного с потенциалзависимыми натриевыми и кальциевыми каналами». FEBS Letters . 445 (2–3): 231–236. doi :10.1016/S0014-5793(99)00082-4. ISSN  0014-5793. PMID  10094463. S2CID  26183219.
  39. ^ abc Lu, Boxun; Su, Yanhua; Das, Sudipto; Liu, Jin; Xia, Jingsheng; Ren, Dejian (2007-04-20). «Нейрональный канал NALCN способствует проницаемости натрия в покое и необходим для нормального дыхательного ритма». Cell . 129 (2): 371–383. doi : 10.1016/j.cell.2007.02.041 . ISSN  0092-8674. PMID  17448995. S2CID  17165089.
  40. ^ ab Lu, Boxun; Su, Yanhua; Das, Sudipto; Wang, Haikun; Wang, Yan; Liu, Jin; Ren, Dejian (2009-02-05). "Пептидные нейротрансмиттеры активируют комплекс катионных каналов NALCN и UNC-80". Nature . 457 (7230): 741–744. Bibcode :2009Natur.457..741L. doi :10.1038/nature07579. ISSN  1476-4687. PMC 2810458 . PMID  19092807. 
  41. ^ аб Суэйн, Ли Энн; Мезграни, Александр; Варро, Энни; Шемин, Жан; Бертран, Гислен; Далле, Стефан; Бурине, Эммануэль; Лори, Филипп; Миллер, Ричард Дж.; Наргеот, Джоэл; Монтей, Арно (3 июля 2009 г.). «Ионный канал NALCN активируется мускариновыми рецепторами M3 в линии бета-клеток поджелудочной железы». Отчеты ЭМБО . 10 (8): 873–880. дои : 10.1038/embor.2009.125. ISSN  1469-3178. ПМК 2710536 . ПМИД  19575010. 
  42. ^ ab Lu, Boxun; Zhang, Qi; Wang, Haikun; Wang, Yan; Nakayama, Manabu; Ren, Dejian (2010-11-04). «Внеклеточный кальций контролирует фоновый ток и нейрональную возбудимость через комплекс катионных каналов UNC79-UNC80-NALCN». Neuron . 68 (3): 488–499. doi :10.1016/j.neuron.2010.09.014. ISSN  1097-4199. PMC 2987630 . PMID  21040849. 
  43. ^ Йе, Эдвард; Нг, Шарон; Чжан, Ми; Бухурс, Магали; Ван, Ин; Ван, Мин; Хун, Уэсли; Аояги, Киота; Мельник-Мартинес, Катя; Ли, Мишель; Лю, Фан; Шефер, Уильям Р.; Чжэнь, Мэй (11.03.2008). «Предполагаемый катионный канал, NCA-1, и новый белок, UNC-80, передают нейронную активность у C. elegans». PLOS Biology . 6 (3): e55. doi : 10.1371/journal.pbio.0060055 . ISSN  1545-7885. PMC 2265767. PMID 18336069  . 
  44. ^ ab Humphrey, John A.; Hamming, Kevin S.; Thacker, Colin M.; Scott, Robert L.; Sedensky, Margaret M.; Snutch, Terrance P.; Morgan, Phil G.; Nash, Howard A. (2007-04-03). «Предполагаемый катионный канал и его новый регулятор: межвидовое сохранение эффектов при общей анестезии». Current Biology . 17 (7): 624–629. doi : 10.1016/j.cub.2007.02.037 . ISSN  0960-9822. PMID  17350263. S2CID  9395896.
  45. ^ Аб Се, Цзюнфан; Кэ, Мэн; Сюй, Личжэнь; Линь, Шии; Хуан, Цзинь; Чжан, Цзябэй; Ян, Фань; Ву, Цзяньпин; Ян, Чжэнь (17 ноября 2020 г.). «Структура канала утечки натрия человека NALCN в комплексе с FAM155A». Природные коммуникации . 11 (1): 5831. Бибкод : 2020NatCo..11.5831X. doi : 10.1038/s41467-020-19667-z. ISSN  2041-1723. ПМК 7672056 . ПМИД  33203861. 
  46. ^ Лир, Бриджит К.; Лин, Джуй-Мин; Кит, Дж. Рассел; Макгилл, Джермейн Дж.; Раман, Индира М.; Аллада, Рави (2005-12-02). «Узкое брюшко ионного канала имеет решающее значение для нейронного выхода циркадного водителя ритма дрозофилы». Neuron . 48 (6): 965–976. doi : 10.1016/j.neuron.2005.10.030 . ISSN  0896-6273. PMID  16364900. S2CID  14910947.
  47. ^ Аль-Сайед, Моэналдин Д.; Аль-Зайдан, Хамад; Альбахит, Албандари; Хаками, Хана; Кенана, Розан; Аль-Яфи, Юсра; Аль-Досари, Мажор; Кари, Аля; Аль-Шедди, Тарфа; Аль-Мухейза, Мухаммед; Аль-Куббай, Вафа; Лакмаче, Ямина; Аль-хинди, хинди; Газиуддин, Мухаммед; Чолак, Дилек (3 октября 2013 г.). «Мутации в NALCN вызывают аутосомно-рецессивный синдром с тяжелой гипотонией, нарушениями речи и задержкой когнитивных функций». Американский журнал генетики человека . 93 (4): 721–726. дои : 10.1016/j.ajhg.2013.08.001. ISSN  1537-6605. PMC 3791267. PMID 24075186  . 
  48. ^ Mok, Kin Y.; Schneider, Susanne A.; Trabzuni, Daniah; Stamelou, Maria; Edwards, Mark; Kasperaviciute, Dalia; Pickering-Brown, Stuart; Silverdale, Monty; Hardy, John; Bhatia, Kailash P. (2014-02-01). "Genomewide association study in neck dystonia demons possible association with sodium leak channel". Movement Disorders . 29 (2): 245–251. doi :10.1002/mds.25732. ISSN  1531-8257. PMC 4208301 . PMID  24227479. 
  49. ^ Ван, Кэ-Шэн; Лю, Сюэ-Фэн; Арагам, Нагеш (2010-12-01). «Мета-анализ по всему геному выявляет новые локусы, связанные с шизофренией и биполярным расстройством». Schizophrenia Research . 124 (1): 192–199. doi :10.1016/j.schres.2010.09.002. ISSN  0920-9964. PMID  20889312. S2CID  21402201.
  50. ^ Peters CH, Ghovanloo MR, Gershome C, Ruben PC (февраль 2018 г.). "Модуляция pH потенциалзависимых натриевых каналов". Потенциалзависимые натриевые каналы: структура, функция и каналопатии . Справочник по экспериментальной фармакологии. Том 246. стр. 147–160. doi :10.1007/164_2018_99. ISBN 978-3-319-90283-8. PMID  29460150.
  51. ^ Zhang JF, Siegelbaum SA (декабрь 1991 г.). «Влияние внешних протонов на одиночные сердечные натриевые каналы желудочковых миоцитов морской свинки». Журнал общей физиологии . 98 (6): 1065–83. doi :10.1085/jgp.98.6.1065. PMC 2229074. PMID  1664454 . 
  52. ^ ab Sun YM, Favre I, Schild L, Moczydlowski E (декабрь 1997 г.). «О структурной основе селективного по размеру проникновения органических катионов через потенциалзависимый натриевый канал. Влияние мутаций аланина в локусе DEKA на селективность, ингибирование Ca2+ и H+ и молекулярное сито». Журнал общей физиологии . 110 (6): 693–715. doi :10.1085/jgp.110.6.693. PMC 2229404. PMID  9382897. 
  53. ^ Хан А, Романцева Л, Лам А, Липкинд Г, Фоззард HA (август 2002 г.). «Роль карбоксилатов внешнего кольца поры натриевого канала скелетных мышц крысы в ​​протонном блоке». Журнал физиологии . 543 (Pt 1): 71–84. doi :10.1113/jphysiol.2002.021014. PMC 2290475. PMID  12181282 . 
  54. ^ Vilin YY, Peters CH, Ruben PC (2012). «Ацидоз дифференциально модулирует инактивацию в каналах na(v)1.2, na(v)1.4 и na(v)1.5». Frontiers in Pharmacology . 3 : 109. doi : 10.3389/fphar.2012.00109 . PMC 3372088. PMID  22701426 . 
  55. ^ Jones DK, Peters CH, Allard CR, Claydon TW, Ruben PC (февраль 2013 г.). «Протонные сенсоры в поровом домене сердечного потенциал-зависимого натриевого канала». Журнал биологической химии . 288 (7): 4782–91. doi : 10.1074 /jbc.M112.434266 . PMC 3576083. PMID  23283979. 
  56. ^ Хан А., Кайл Дж. В., Хэнк ДА., Липкинд Г. М., Фоззард Х. А. (октябрь 2006 г.). «Изоформ-зависимое взаимодействие потенциалзависимых натриевых каналов с протонами». Журнал физиологии . 576 (ч. 2): 493–501. doi :10.1113/jphysiol.2006.115659. PMC 1890365. PMID  16873405 . 
  57. ^ Hermansen L, Osnes JB (март 1972). «РН крови и мышц после максимальной нагрузки у человека». Журнал прикладной физиологии . 32 (3): 304–8. doi :10.1152/jappl.1972.32.3.304. PMID  5010039.
  58. ^ Ghovanloo MR, Abdelsayed M, Peters CH, Ruben PC (апрель 2018 г.). «Смешанный периодический паралич и миотония мутант, P1158S, придает pH-чувствительность в потенциалзависимых натриевых каналах скелетных мышц». Scientific Reports . 8 (1): 6304. Bibcode :2018NatSR...8.6304G. doi :10.1038/s41598-018-24719-y. PMC 5908869 . PMID  29674667. 
  59. ^ Ghovanloo MR, Peters CH, Ruben PC (октябрь 2018 г.). «Влияние ацидоза на нейрональные потенциалзависимые натриевые каналы: Nav1.1 и Nav1.3». Каналы . 12 (1): 367–377. doi :10.1080/19336950.2018.1539611. PMC 6284583 . PMID  30362397. 

Внешние ссылки