Натрієвий канал, кальцієвий канал, щілинні контакти - пори і канали біологічних мембран

Є потенціалзалежні іонним каналом, який забезпечує швидке збільшення натрієвої провідності, відповідальне за фазу деполяризації при розвитку потенціалу дії в нервових і м'язових клітинах. Канали, виділені з тканин ссавців, мають молекулярну масу

335000. Na + -канали взаємодіють з різними токсинами, зокрема з тетродотоксином, саксітоксін і б-токсином скорпіона, які дуже міцно зв'язуються з канальними білками і можуть використовуватися при кількісних біохімічних вимірах.

Натрієвий канал, кальцієвий канал, щілинні контакти - пори і канали біологічних мембран

Рис.3. Деякі моделі натрієвого каналу.

А-модель укладання поліпептидного ланцюга; показані чотири гомологічних домену, кожен з яких має шість трансмембранних спіралей. Знаком + відзначений амфіфільних сегмент.Б-гіпотетична організація шести спіралей кожного домена, що утворюють центр.канал.В-профіль вільної енергіі.Г-гіпотетична модель вузького «селективного фільтра».

Було показано, що білок натрієвого каналу містить 1820амінокіслотних залишків, організованих в чотири повторювані одиниці (рис.3.). Кожен гомологічний ділянку містить 4, 6 або 8 трансмембранних б-спіралей. Деякі з цих трансмембранних спіралей амфіфільних. Специфічні групи організовані в каналі таким чином, що утворюється «селективний фільтр».

На рис.3. наведено профіль вільної енергії для дифузії іонів Na + через канал. Якщо лимитирующей стадією є дегідратація, то параметром, що визначає висоту енергетичного бар'єру, буде геометрія тих компонентів, які тимчасово замінюють воду (пік В на рис.3.).

кальцієві КАНАЛ

Ca 2 + - селективні канали так само відносяться до потенціалзалежні іонним каналам. Широко поширені в збудливих клітинах - нервових і м'язових, а також в більшості інших типів клітин. Деякі Ca 2+ -канали відповідають на зміну напруги на мембрані. Зазвичай концентрація іонів Ca 2+ в цитоплазмі не перевищує 10М, що в 10000 разів нижче, ніж концентрація іонів Ca 2+ поза клітиною. Відкривання Ca 2 + - -каналу може призводити до значних змін концентрації цього іона в цитоплазмі, що в свою чергу індукує різноманітні біохімічні події. Канали складаються як мінімум з двох субодиниць з молекулярною масою 140000 і 30000. Велика субодиниця була клонована і секвенований, і виявилося структурно близька до потенціалзалежне натрієвих каналу.

щілинні контакти

Щілинні контакти - це кластери мембранних каналів, які з'єднують вміст сусідніх клітин в тканинах. Через такі канали проходять невеликі молекули - метаболіти і неорганічні іони. Діаметр каналів в клітинах ссавців становить від 12 до 20 # 63 ;. Ці канали з'єднують дві плазматичні мембрани. Виходячи з даних про амінокислотної послідовності, можна припустити, що в кожній субодиниці є чотири трансмембранні б-спіралі. Ці канали перебувають зазвичай у відкритому стані, але закриваються, коли знижується швидкість метаболізму. Кожен канал складається з 12 субодиниць, по шість від кожної клітини. Канал є гексамерную структуру. Два гексамерних комплексу сусідніх мембран з'єднані кінець до кінця і утворюють протяжний канал, який об'єднує обидві мембрани. Структура каналу щілинного контакту залежить від наявності іонів Ca 2+. У присутності Ca 2+ субодиниці розташовані паралельно центральній осі каналу, а у відсутності цих іонів кілька нахилені (відкрите стан). Точний механізм відкривання і закривання далеко не ясний.