Калиевый канал - Potassium channel

Калиевый канал Kv1.2, структура в мембраноподобной среде. Расчетные углеводородные границы липидный бислой обозначаются красными и синими линиями.

Калиевые каналы являются наиболее распространенным типом ионный канал и встречаются практически во всех живых организмах.[1] Они образуют калий -селективный поры этот промежуток клеточные мембраны. Калиевые каналы находятся в большинстве ячейка типы и контролируют широкий спектр функций клеток.[2][3]

Функция

Калиевые каналы функционируют, чтобы проводить ионы калия по их электрохимический градиент, делая это быстро (до скорость диффузии из K+ ионов в объемной воде) и выборочно (исключая, в первую очередь, натрий несмотря на суб-ангстрем разница в ионном радиусе).[4] Биологически эти каналы действуют, чтобы установить или сбросить потенциал покоя во многих камерах. В возбудимых клетках, например нейроны, запаздывающий противоток ионов калия формирует потенциал действия.

Способствуя регулированию потенциал действия продолжительность в сердечная мышца, нарушение работы калиевых каналов может вызвать опасные для жизни аритмии. Калиевые каналы также могут участвовать в поддержании тонуса сосудов.

Они также регулируют клеточные процессы, такие как секреция гормоны (например, инсулин освободить от бета-клетки в поджелудочная железа ), поэтому их неисправность может привести к заболеваниям (например, сахарный диабет ).

В одном исследовании, проведенном Ремом и Лаздунски, было показано, что калиевые каналы влияют на токсины, в частности, на дендротоксин. Дендротоксин - это нейротоксин, выделенный из яда Dendroaspis. змеи. Предыдущие исследования показали, что блокирование К + канала влияет на действие токсинов, поэтому исследователи Рем и Лаздунски провели исследование, чтобы показать, связан ли К + канал с сайтом связывания дендротоксина I. Они пришли к выводу, что Чувствительный к дендротоксину K + канал, взятый из головного мозга крысы, представляет собой мультимерный белок, состоящий из полипептидных цепей Mr 76 000–80 000 и 38 000.

Типы

Существует четыре основных класса калиевых каналов:

В следующей таблице содержится 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. блокатор калиевых каналов и открыватель калиевых каналов.

Классы, функции и фармакология калиевых каналов.[5]
КлассПодклассыФункцияБлокираторыАктиваторы
Кальций-активированный
6Т & 1п
  • ингибирование в ответ на повышение внутриклеточного кальция
[нужна цитата ]
Внутренне исправляющий
2Т & 1п
  • рециркуляция и секреция калия в нефроны
  • Неселективный:
  • опосредуют тормозящее действие многих GPCR
[нужна цитата ]
Тандемный поровый домен
4Т & 2п		[нужна цитата ]
Стробированный по напряжению
6Т & 1п

Структура

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

Калиевые каналы имеют тетрамерный структура, в которой четыре одинаковых белковые субъединицы объединить, чтобы сформировать четырехкратный симметричный (C4 ) комплекс, расположенный вокруг центральной ионопроводящей поры (т.е. гомотетрамера). Альтернативно, четыре родственных, но не идентичных белковых субъединицы могут связываться с образованием гетеротетрамерных комплексов с псевдо-C4 симметрия. Все субъединицы калиевых каналов имеют характерную структуру петли поры, которая выстилает верхнюю часть поры и отвечает за селективную проницаемость для калия.

Есть более 80 млекопитающее гены которые кодируют калиевый канал подразделения. Однако калиевые каналы, обнаруженные в бактерии являются одними из наиболее изученных ионных каналов с точки зрения их молекулярной структуры. С помощью Рентгеновская кристаллография,[49][50] Было получено глубокое понимание того, как ионы калия проходят через эти каналы и почему (меньше) натрий ионы нет.[51] 2003 год Нобелевская премия по химии был присужден Род Маккиннон за его новаторскую работу в этой области.[52]

Фильтр селективности

Кристаллографическая структура бактериального Калиевый канал KcsA (PDB: 1K4C​).[53] На этом рисунке 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 как пурпурные и красные сферы соответственно.

Каналы для ионов калия удаляют гидратную оболочку иона, когда он попадает в фильтр селективности. Фильтр избирательности образован последовательностью из пяти остатков, TVGYG, называемой последовательностью сигнатуры, в каждой из четырех субъединиц. Эта сигнатурная последовательность находится внутри петли между спиралью поры и TM2 / 6, исторически называемой P-петлей. Эта сигнатурная последовательность является высококонсервативной, за исключением того, что остаток валина в прокариотических калиевых каналах часто заменяется остатком изолейцина в эукариотических каналах. Эта последовательность принимает уникальную структуру основной цепи, структурно аналогичную структуре структурный мотив белка гнезда. Четыре набора электроотрицательный карбонильные атомы кислорода выровнены к центру поры фильтра и образуют квадратную антипризму, подобную водосольватирующей оболочке, вокруг каждого сайта связывания калия. Расстояние между карбонильными атомами кислорода и ионами калия в местах связывания фильтра селективности такое же, как между атомами кислорода воды в первой гидратной оболочке и ионом калия в водном растворе, обеспечивая энергетически выгодный путь для удалениясольватация ионов. Однако ионы натрия слишком малы, чтобы заполнить пространство между карбонильными атомами кислорода. Таким образом, для ионов натрия энергетически выгодно оставаться связанными с молекулами воды во внеклеточном пространстве, а не проходить через поры для селективных ионов калия.[54] Эта ширина, по-видимому, поддерживается водородная связь и силы Ван дер Ваальса внутри листа остатков ароматических аминокислот, окружающего фильтр селективности.[49][55] Фильтр селективности открывается по направлению к внеклеточному раствору, открывая четыре карбонильных атома кислорода в остатке глицина (Gly79 в KcsA ). Следующим остатком на внеклеточной стороне белка является отрицательно заряженный Asp80 (KcsA). Этот остаток вместе с пятью остатками фильтра формирует пору, которая соединяет заполненную водой полость в центре белка с внеклеточным раствором.[56]

Механизм избирательности

Механизм селективности калиевых каналов продолжает оставаться предметом дискуссий. Карбонильные атомы кислорода сильно отрицательны и привлекательны для катионов. Фильтр может вмещать ионы калия в 4 местах, обычно помеченных от S1 до S4, начиная с внеклеточной стороны. Кроме того, один ион может связываться в полости на участке, называемом SC, или один или несколько ионов на внеклеточной стороне в более или менее четко определенных участках, называемых S0 или Sext. Возможны несколько различных вариантов использования этих участков. Поскольку рентгеновские структуры являются средними по многим молекулам, однако невозможно вывести фактическую заселенность непосредственно из такой структуры. В общем, наличие двух соседних позиций, занятых ионами, связано с электростатическим отталкиванием. Предложения по механизму селективности были сделаны на основе молекулярная динамика симуляции,[57] игрушечные модели ионного связывания,[58] термодинамические расчеты,[59] топологические соображения,[60][61] и структурные различия[62] между избирательными и неизбирательными каналами.

Механизм ионной транслокации в KcsA широко изучен теоретическими расчетами и моделированием.[56][63] Предсказание механизма ионной проводимости, в котором два дважды занятых состояния (S1, S3) и (S2, S4) играют существенную роль, было подтверждено обоими методами. Молекулярная динамика (MD) моделирование предполагает два внеклеточных состояния, Sдоб и S0, отражающие ионы, входящие и выходящие из фильтра, также являются важными участниками ионной проводимости.

Гидрофобная область

Эта область используется для нейтрализации окружающей среды вокруг иона калия, чтобы он не притягивался никакими зарядами. В свою очередь, это ускоряет реакцию.

Центральная полость

Центральная пора шириной 10 Å расположена недалеко от центра трансмембранного канала, где энергетический барьер является самым высоким для проникающего иона из-за гидрофобности стенки канала. Заполненная водой полость и полярный С-конец спиралей пор ослабляют энергетический барьер для иона. Считается, что отталкивание предшествующих нескольких ионов калия способствует прохождению ионов. Наличие полости можно интуитивно понять как один из механизмов канала для преодоления диэлектрического барьера или отталкивания со стороны мембраны с низкой диэлектрической проницаемостью за счет сохранения K+ ион в водянистой среде с высокой диэлектрической проницаемостью.

Регулирование

Графическое изображение открытых и закрытых калиевых каналов (PDB: 1lnqИ PDB: 1k4c). Показаны два простых бактериальных канала для сравнения «открытой» структуры канала справа с «закрытой» структурой слева. Вверху находится фильтр (отбирает ионы калия), а внизу - область стробирования (контролирует открытие и закрытие канала).

Поток ионов через поры калиевого канала регулируется двумя взаимосвязанными процессами, называемыми ворота и инактивация. Стробирование - это открытие или закрытие канала в ответ на раздражители, в то время как инактивация - это быстрое прекращение тока из открытого калиевого канала и подавление способности канала возобновлять проводимость. Хотя оба процесса служат для регулирования проводимости канала, каждый процесс может быть опосредован рядом механизмов.

Обычно считается, что стробирование опосредуется дополнительными структурными доменами, которые воспринимают стимулы и, в свою очередь, открывают поры канала. Эти домены включают домены RCK каналов BK,[64][65][66] и области датчика напряжения стробированного напряжения K+ каналы. Считается, что эти домены отвечают на стимулы, физически открывая внутриклеточные ворота порового домена, тем самым позволяя ионам калия проходить через мембрану. Некоторые каналы имеют несколько регуляторных доменов или дополнительных белков, которые могут модулировать ответ на стимул. Хотя механизмы продолжают обсуждаться, известны структуры ряда этих регуляторных доменов, включая домены RCK прокариотических[67][68][69] и эукариотические[64][65][66] каналы, pH-диапазон KcsA,[70] циклические нуклеотидные домены гейтирования,[71] и калиевые каналы, управляемые напряжением.[72][73]

Инактивация N-типа обычно является более быстрым механизмом инактивации и называется модель "мяч и цепь".[74] Инактивация N-типа включает взаимодействие N-конца канала или связанного с ним белка, который взаимодействует с поровым доменом и блокирует путь ионной проводимости, как «шар». В качестве альтернативы считается, что деактивация C-типа происходит внутри самого фильтра селективности, где структурные изменения внутри фильтра делают его непроводящим. Существует ряд структурных моделей инактивированного K+ фильтры каналов,[75][76][77] хотя точный механизм остается неясным.

Фармакология

Блокираторы

Основная статья: Блокатор калиевых каналов

Блокаторы калиевых каналов подавляют поток ионов калия через канал. Они либо конкурируют со связыванием калия внутри селективного фильтра, либо связываются за пределами фильтра, блокируя ионную проводимость. Примером одного из этих конкурентов являются ионы четвертичного аммония, которые связываются на внеклеточной поверхности.[78][79] или центральная полость канала.[80] Для блокирования из центральной полости ионы четвертичного аммония также известны как блокаторы открытых каналов, поскольку связывание обычно требует предварительного открытия цитоплазматических ворот.[81]

Барий ионы также могут блокировать токи калиевых каналов,[82][83] путем связывания с высоким сродством в фильтре селективности.[84][85][86][87] Считается, что эта жесткая привязка лежит в основе токсичность бария подавляя активность калиевых каналов в возбудимых клетках.

С медицинской точки зрения блокаторы калиевых каналов, такие как 4-аминопиридин и 3,4-диаминопиридин, были исследованы для лечения таких состояний, как рассеянный склероз.[88] Мимо эффекты лекарств могут привести к Синдром удлиненного интервала QT, потенциально опасное для жизни состояние. Чаще всего это связано с действием на hERG калиевый канал в сердце. Соответственно, все новые препараты проходят доклинические испытания на сердечную безопасность.

Активаторы

Основная статья: Открыватель калиевых каналов

Мускариновый калиевый канал

Рождение идеи (2007) автор: Джулиан Восс-Андреэ. Скульптура выполнена по заказу Родерик Маккиннон на основе атомных координат молекулы, которые были определены группой Маккиннона в 2001 году.
Смотрите также: G-белок, выпрямляющий внутрь калиевый канал

Некоторые типы калиевых каналов активируются мускариновые рецепторы и они называются мускариновые калиевые каналы (ЯКАЧ). Эти каналы представляют собой гетеротетрамер, состоящий из двух GIRK1 и два GIRK4 субъединицы.[89][90] Примерами являются калиевые каналы в сердце, которые при активации парасимпатический сигналы через М2 мускариновые рецепторы, вызывают выход калия, который замедляет частота сердцебиения.[91][92]

В изобразительном искусстве

Родерик Маккиннон заказанный Рождение идеи, скульптура высотой 5 футов (1,5 м), основанная на калиевом канале KcsA.[93] Рисунок содержит проволочный объект, представляющий внутреннюю часть канала, с объектом из выдувного стекла, представляющим основную полость структуры канала.

Смотрите также

использованная литература

  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, Бертил (2001). «Глава 5: Калиевые каналы и хлоридные каналы». Ионные каналы возбудимых мембран. Сандерленд, Массачусетс: Синауэр. С. 131–168. ISBN  978-0-87893-321-1.
  3. ^ Джесселл TM, Кандел ER, Шварц JH (2000). «Глава 6: Ионные каналы». Принципы нейронологии (4-е изд.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. стр.105–124. ISBN  978-0-8385-7701-1.
  4. ^ Лим С, Дудев Т (2016). «Глава 10. Селективность калия и натрия в фильтрах селективности моновалентных ионных каналов». В Astrid S, Helmut S, Roland KO S (ред.). Ионы щелочных металлов: их роль в жизни. Ионы металлов в науках о жизни. 16. Springer. С. 325–347. Дои:10.1007/978-4-319-21756-7_9 (неактивно 01.09.2020).CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2020 г. (ссылка на сайт)
  5. ^ а б c d е ж г час я j k л м п Ранг, HP (2015). Фармакология (8-е изд.). Эдинбург: Черчилль Ливингстон. п. 59. ISBN  978-0-443-07145-4.
  6. ^ Томпсон Дж., Бегенисич Т. (май 2000 г.). «Электростатическое взаимодействие между харибдотоксином и тетрамерным мутантом каналов Shaker K (+)». Биофизический журнал. 78 (5): 2382–91. Bibcode:2000 баррелей в день .... 78,2382 т. Дои:10.1016 / S0006-3495 (00) 76782-8. ЧВК  1300827. PMID  10777734.
  7. ^ Наранхо Д., Миллер С. (январь 1996 г.). «Сильно взаимодействующая пара остатков на контактной поверхности харибдотоксина и канала Shaker K +». Нейрон. 16 (1): 123–30. Дои:10.1016 / S0896-6273 (00) 80029-X. PMID  8562075. S2CID  16794677.
  8. ^ Ю М, Лю С.Л., Сан ПБ, Пан Х, Тянь С.Л., Чжан Л.Х. (январь 2016 г.). «Пептидные токсины и низкомолекулярные блокаторы ВК каналов». Acta Pharmacologica Sinica. 37 (1): 56–66. Дои:10.1038 / aps.2015.139. ЧВК  4722972. PMID  26725735.
  9. ^ Candia S, Garcia ML, Latorre R (август 1992 г.). «Механизм действия ибериотоксина, мощного блокатора большой проводимости Ca (2 +) - активированного канала K +». Биофизический журнал. 63 (2): 583–90. Bibcode:1992BpJ .... 63..583C. Дои:10.1016 / S0006-3495 (92) 81630-2. ЧВК  1262182. PMID  1384740.
  10. ^ Стокер М., Краузе М., Педарзани П. (апрель 1999 г.). «Чувствительный к апамину Ca2 + -активированный ток K + в пирамидных нейронах гиппокампа». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 96 (8): 4662–7. Bibcode:1999PNAS ... 96.4662S. Дои:10.1073 / пнас.96.8.4662. ЧВК  16389. PMID  10200319.
  11. ^ Маклеод Дж. Ф., Лемпоэлс Дж. М., Пенг С. X., 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» (PDF). Британский журнал анестезии. 113 (5): 875–83. Дои:10.1093 / bja / aeu182. PMID  24989775.
  12. ^ Допико AM, Bukiya AN, Kuntamallappanavar G, Liu J (2016). «Модуляция BK каналов этанолом». Международный обзор нейробиологии. 128: 239–79. Дои:10.1016 / bs.irn.2016.03.019. ISBN  9780128036198. ЧВК  5257281. PMID  27238266.
  13. ^ а б Патнаик, Прадёт (2003). Справочник неорганических химикатов. Макгроу-Хилл. стр.77 –78. ISBN  978-0-07-049439-8.
  14. ^ Sackin H, Syn S, Palmer LG, Choe H, Walters DE (февраль 2001 г.). «Регуляция РОМК внеклеточными катионами». Биофизический журнал. 80 (2): 683–97. Bibcode:2001BpJ .... 80..683S. Дои:10.1016 / S0006-3495 (01) 76048-1. ЧВК  1301267. PMID  11159436.
  15. ^ Кобаяси Т., Вашияма К., Икеда К. (март 2006 г.). «Ингибирование активируемых G-белком внутренне выпрямляющих K + -каналов с помощью ифенпродила». Нейропсихофармакология. 31 (3): 516–24. Дои:10.1038 / sj.npp.1300844. PMID  16123769.
  16. ^ Соэда Ф., Фудзиэда Й., Киношита М., Ширасаки Т., Такахама К. (май 2016 г.). «Ненаркотические противокашлевые средства центрального действия предотвращают гиперактивность у мышей: участие каналов GIRK». Фармакология, биохимия и поведение. 144: 26–32. Дои:10.1016 / j.pbb.2016.02.006. PMID  26892760. S2CID  30118634.
  17. ^ Ямамото Г., Соеда Ф., Ширасаки Т., Такахама К. (апрель 2011 г.). «[Является ли канал GIRK возможной целью при разработке нового терапевтического препарата от расстройства мочеиспускания?]». Якугаку Засши. 131 (4): 523–32. Дои:10.1248 / yakushi.131.523. PMID  21467791.
  18. ^ Каваура К., Хонда С., Соеда Ф, Ширасаки Т., Такахама К. (май 2010 г.). «[Новое антидепрессантоподобное действие препаратов, обладающих действием по блокированию каналов GIRK у крыс]». Якугаку Засши. 130 (5): 699–705. Дои:10.1248 / yakushi.130.699. PMID  20460867.
  19. ^ Джин В, Лу Зи (сентябрь 1998 г.). «Новый высокоаффинный ингибитор K + каналов, направленных внутрь выпрямителя». Биохимия. 37 (38): 13291–9. Дои:10.1021 / bi981178p. PMID  9748337.
  20. ^ Каваура К., Огата Й, Иноуэ М., Хонда С., Соеда Ф, Ширасаки Т., Такахама К. (декабрь 2009 г.). «Ненаркотическое противокашлевое средство центрального действия типепидин оказывает антидепрессивный эффект в тесте принудительного плавания на крысах». Поведенческие исследования мозга. 205 (1): 315–8. Дои:10.1016 / j.bbr.2009.07.004. PMID  19616036. S2CID  29236491.
  21. ^ Кауфманн К., Ромейн I, Дней 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 Chemical Neuroscience. 4 (9): 1278–86. Дои:10.1021 / cn400062a. ЧВК  3778424. PMID  23730969.
  22. ^ Серрано-Мартин X, Payares G, Mendoza-León A (декабрь 2006 г.). «Глибенкламид, блокатор К + (АТФ) каналов, проявляет антилейшманиозную активность при экспериментальном кожном лейшманиозе мышей». Противомикробные препараты и химиотерапия. 50 (12): 4214–6. Дои:10.1128 / AAC.00617-06. ЧВК  1693980. PMID  17015627.
  23. ^ Лоуренс С.Л., Прокс П., Родриго Г.К., Джонс П., Хаябути Ю., Станден Н.Б., Эшкрофт FM (август 2001 г.). «Гликлазид продуцирует высокоаффинный блок каналов KATP в изолированных бета-клетках поджелудочной железы мыши, но не в клетках сердца или гладких мышц артерий крысы». Диабетология. 44 (8): 1019–25. Дои:10.1007 / s001250100595. PMID  11484080.
  24. ^ а б c d е ж Enyedi P, Czirják G (апрель 2010 г.). «Молекулярный фон токов утечки K +: двухпоровые калиевые каналы». Физиологические обзоры. 90 (2): 559–605. Дои:10.1152 / Physrev.00029.2009. PMID  20393194. S2CID  9358238.
  25. ^ а б c d е ж Лотшоу Д.П. (2007). «Биофизические, фармакологические и функциональные характеристики клонированных и нативных двухпоровых доменных K + каналов млекопитающих». Биохимия клетки и биофизика. 47 (2): 209–56. Дои:10.1007 / s12013-007-0007-8. PMID  17652773. S2CID  12759521.
  26. ^ Финк М., Лесаж Ф, Дюпра Ф, Эурто С., Рейес Р., Фоссет М., Лаздунски М. (июнь 1998 г.). «Нейрональный К + канал с двумя Р доменами, стимулируемый арахидоновой кислотой и полиненасыщенными жирными кислотами». Журнал EMBO. 17 (12): 3297–308. Дои:10.1093 / emboj / 17.12.3297. ЧВК  1170668. PMID  9628867.
  27. ^ Гольдштейн С.А., Бокенхауэр Д., О'Келли I, Зильберберг Н. (март 2001 г.). «Каналы утечки калия и семейство двух-P-доменных субъединиц KCNK». Обзоры природы. Неврология. 2 (3): 175–84. Дои:10.1038/35058574. PMID  11256078. S2CID  9682396.
  28. ^ Сано Й, Инамура К., Мияке А., Мочизуки С., Китада С., Йокои Х. и др. (Июль 2003 г.). «Новый двухпористый домен K + канал, TRESK, локализован в спинном мозге». Журнал биологической химии. 278 (30): 27406–12. Дои:10.1074 / jbc.M206810200. PMID  12754259.
  29. ^ Czirják G, Tóth ZE, Enyedi P (апрель 2004 г.). «Двухпористый домен K + канал, TRESK, активируется цитоплазматическим кальциевым сигналом через кальциневрин». Журнал биологической химии. 279 (18): 18550–8. Дои:10.1074 / jbc.M312229200. PMID  14981085.
  30. ^ Kindler CH, Yost CS, Gray AT (апрель 1999 г.). «Местное анестезиологическое подавление исходных калиевых каналов с двумя доменами пор в тандеме». Анестезиология. 90 (4): 1092–102. Дои:10.1097/00000542-199904000-00024. PMID  10201682.
  31. ^ а б c Meadows HJ, Randall AD (март 2001 г.). «Функциональная характеристика человеческого TASK-3, кислотно-чувствительного двухпорового калиевого канала». Нейрофармакология. 40 (4): 551–9. Дои:10.1016 / S0028-3908 (00) 00189-1. PMID  11249964. S2CID  20181576.
  32. ^ Kindler CH, Paul M, Zou H, Liu C., Winegar BD, Gray AT, Yost CS (июль 2003 г.). «Амидные местные анестетики сильно подавляют фоновый K + канал TASK-2 (KCNK5) тандемного порового домена человека». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии. 306 (1): 84–92. Дои:10.1124 / jpet.103.049809. PMID  12660311. S2CID  1621972.
  33. ^ Панке М.А., Личер Т., Понгс О, Фридрих П. (июнь 2003 г.). «Ингибирование человеческих каналов TREK-1 бупивакаином». Анестезия и анальгезия. 96 (6): 1665–73, содержание. Дои:10.1213 / 01.ANE.0000062524.90936.1F. PMID  12760993. S2CID  39630495.
  34. ^ Лесаж Ф, Гиймар Э, Финк М., Дюпра Ф., Лаздунски М., Роми Дж., Барханин Дж. (Март 1996 г.). «TWIK-1, широко распространенный человеческий слабо выпрямляющий K + канал с новой структурой». Журнал EMBO. 15 (5): 1004–11. Дои:10.1002 / j.1460-2075.1996.tb00437.x. ЧВК  449995. PMID  8605869.
  35. ^ Дюпра Ф., Лесаж Ф., Финк М., Рейес Р., Херто С., Лаздунски М. (сентябрь 1997 г.). «TASK, фоновый K + канал человека для определения внешних изменений pH, близких к физиологическому». Журнал EMBO. 16 (17): 5464–71. Дои:10.1093 / emboj / 16.17.5464. ЧВК  1170177. PMID  9312005.
  36. ^ Рейес Р., Дюпра Ф., Лесаж Ф., Финк М., Салинас М., Фарман Н., Лаздунски М. (ноябрь 1998 г.). «Клонирование и экспрессия нового pH-чувствительного двухпорового К + канала из почек человека». Журнал биологической химии. 273 (47): 30863–9. Дои:10.1074 / jbc.273.47.30863. PMID  9812978.
  37. ^ Meadows HJ, Benham CD, Cairns W., Gloger I, Jennings C, Medhurst AD, et al. (Апрель 2000 г.). «Клонирование, локализация и функциональная экспрессия человеческого ортолога калиевого канала TREK-1». Архив Пфлюгерс. 439 (6): 714–22. Дои:10.1007 / s004240050997. PMID  10784345.
  38. ^ "UniProtKB - Q9NPC2 (KCNK9_HUMAN)". Uniprot. Получено 2019-05-29.
  39. ^ а б Кеннард Л.Е., Чамбли-младший, Ранатунга К.М., Армстронг С.Дж., Вил Е.Л., Мати А. (март 2005 г.). «Ингибирование двухпорового калиевого канала человека, TREK-1, флуоксетином и его метаболитом норфлуоксетином». Британский журнал фармакологии. 144 (6): 821–9. Дои:10.1038 / sj.bjp.0706068. ЧВК  1576064. PMID  15685212.
  40. ^ Патель А.Дж., Оноре Э., Лесаж Ф., Финк М., Роми Г., Лаздунски М. (май 1999 г.). «Ингаляционные анестетики активируют двухпоровые фоновые K + каналы». Природа Неврология. 2 (5): 422–6. Дои:10.1038/8084. PMID  10321245. S2CID  23092576.
  41. ^ Gray AT, Zhao BB, Kindler CH, Winegar BD, Mazurek MJ, Xu J и др. (Июнь 2000 г.). «Летучие анестетики активируют базовый K + канал KCNK5 тандемного порового домена человека». Анестезиология. 92 (6): 1722–30. Дои:10.1097/00000542-200006000-00032. PMID  10839924. S2CID  45487917.
  42. ^ Кирш Г.Е., Нарахаши Т. (июнь 1978 г.). «3,4-диаминопиридин. Новый мощный блокатор калиевых каналов». Биофизический журнал. 22 (3): 507–12. Bibcode:1978BpJ .... 22..507K. Дои:10.1016 / с0006-3495 (78) 85503-9. ЧВК  1473482. PMID  667299.
  43. ^ Судья С.И., Бевер СТ (июль 2006 г.). «Блокаторы калиевых каналов при рассеянном склерозе: нейрональные Kv-каналы и эффекты симптоматического лечения». Фармакология и терапия. 111 (1): 224–59. Дои:10.1016 / j.pharmthera.2005.10.006. PMID  16472864.
  44. ^ Tiku PE, Nowell PT (декабрь 1991 г.). «Селективное ингибирование K (+) - стимуляции Na, K-АТФазы бретилием». Британский журнал фармакологии. 104 (4): 895–900. Дои:10.1111 / j.1476-5381.1991.tb12523.x. ЧВК  1908819. PMID  1667290.
  45. ^ Хилле Б. (май 1967 г.). «Избирательное ингибирование задержанных калиевых токов в нерве ионами тетраэтиламмония». Журнал общей физиологии. 50 (5): 1287–302. Дои:10.1085 / jgp.50.5.1287. ЧВК  2225709. PMID  6033586.
  46. ^ Армстронг CM (октябрь 1971 г.). «Взаимодействие производных ионов тетраэтиламмония с калиевыми каналами гигантских аксонов». Журнал общей физиологии. 58 (4): 413–37. Дои:10.1085 / jgp.58.4.413. ЧВК  2226036. PMID  5112659.
  47. ^ «Амиодарон». Drugbank. Получено 2019-05-28.
  48. ^ Рогавский М.А., Базил С.В. (июль 2008 г.). «Новые молекулярные мишени для противоэпилептических препаратов: альфа (2) дельта, SV2A и K (v) 7 / KCNQ / M калиевые каналы». Текущие отчеты по неврологии и неврологии. 8 (4): 345–52. Дои:10.1007 / s11910-008-0053-7. ЧВК  2587091. PMID  18590620.
  49. ^ а б Дойл Д.А., Мораис Кабрал Дж., Пфуэцнер Р.А., Куо А., Гулбис Дж. М., Коэн С. Л. и др. (Апрель 1998 г.). «Структура калиевого канала: молекулярные основы K + проводимости и селективности». Наука. 280 (5360): 69–77. Bibcode:1998 Наука ... 280 ... 69D. Дои:10.1126 / science.280.5360.69. PMID  9525859.
  50. ^ 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): 106–9. Bibcode:1998Научный ... 280..106М. Дои:10.1126 / science.280.5360.106. PMID  9525854. S2CID  33907550.
  51. ^ Армстронг C (апрель 1998 г.). «Видение поры». Наука. 280 (5360): 56–7. Дои:10.1126 / science.280.5360.56. PMID  9556453. S2CID  35339674.
  52. ^ «Нобелевская премия по химии 2003 г.». Нобелевский фонд. Получено 2007-11-16.
  53. ^ Чжоу Ю., Мораис-Кабрал Дж. Х., Кауфман А., Маккиннон Р. (ноябрь 2001 г.). «Химия ионной координации и гидратации, выявленная комплексом K + канал-Fab при разрешении 2,0 A». Природа. 414 (6859): 43–8. Bibcode:2001Натура 414 ... 43Z. Дои:10.1038/35102009. PMID  11689936. S2CID  205022645.
  54. ^ Лодиш Х, Берк А, Кайзер С, Кригер М, Бретчер А, Плоег Х, Амон А, Мартин К. (2016). Молекулярная клеточная биология (8-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: В. Х. Фриман и компания. п. 499. ISBN  978-1-4641-8339-3.
  55. ^ Зауэр ДБ, Зенг В., Рагхунатан С., Цзян Ю. (октябрь 2011 г.). «Взаимодействие с белками имеет центральное значение для стабилизации фильтра селективности канала K + в четырехуровневой конфигурации для селективного проникновения K +». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 108 (40): 16634–9. Bibcode:2011ПНАС..10816634С. Дои:10.1073 / pnas.1111688108. ЧВК  3189067. PMID  21933962.
  56. ^ а б Хеллгрен М., Сандберг Л., Эдхольм О. (март 2006 г.). «Сравнение двух прокариотических калиевых каналов (KirBac1.1 и KcsA) в исследовании моделирования молекулярной динамики (МД)». Биофизическая химия. 120 (1): 1–9. Дои:10.1016 / j.bpc.2005.10.002. PMID  16253415.
  57. ^ Носков С.Ю., Ру Б. (февраль 2007 г.). «Важность гидратации и динамики для селективности каналов KcsA и NaK». Журнал общей физиологии. 129 (2): 135–43. Дои:10.1085 / jgp.200609633. ЧВК  2154357. PMID  17227917.
  58. ^ Носков С.Ю., Бернеш С., Ру Б. (октябрь 2004 г.). «Управление ионной селективностью в калиевых каналах с помощью электростатических и динамических свойств карбонильных лигандов». Природа. 431 (7010): 830–4. Bibcode:2004Натура 431..830Н. Дои:10.1038 / природа02943. PMID  15483608. S2CID  4414885.
  59. ^ Варма С., Ремпе С.Б. (август 2007 г.). «Настройка архитектуры ионной координации для обеспечения селективного разделения». Биофизический журнал. 93 (4): 1093–9. arXiv:физика / 0608180. Bibcode:2007BpJ .... 93.1093V. Дои:10.1529 / biophysj.107.107482. ЧВК  1929028. PMID  17513348.
  60. ^ Томас М., Джаятилака Д., Корри Б. (октябрь 2007 г.). «Преобладающая роль координационного числа в селективности калиевых каналов». Биофизический журнал. 93 (8): 2635–43. Bibcode:2007BpJ .... 93.2635T. Дои:10.1529 / biophysj.107.108167. ЧВК  1989715. PMID  17573427.
  61. ^ Бостик Д.Л., Брукс С.Л. (май 2007 г.). «Селективность в каналах K + обусловлена ​​топологическим контролем скоординированного состояния проникающего иона». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 104 (22): 9260–5. Bibcode:2007ПНАС..104.9260Б. Дои:10.1073 / pnas.0700554104. ЧВК  1890482. PMID  17519335.
  62. ^ Деребе М.Г., Зауэр Д.Б., Цзэн В., Алам А., Ши Н., Цзян Ю. (январь 2011 г.). «Настройка ионной селективности тетрамерных катионных каналов путем изменения числа сайтов связывания ионов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 108 (2): 598–602. Bibcode:2011ПНАС..108..598D. Дои:10.1073 / pnas.1013636108. ЧВК  3021048. PMID  21187421.
  63. ^ Мораис-Кабрал Дж. Х., Чжоу Ю., Маккиннон Р. (ноябрь 2001 г.). «Энергетическая оптимизация скорости ионной проводимости фильтром селективности K +». Природа. 414 (6859): 37–42. Bibcode:2001Натура.414 ... 37М. Дои:10.1038/35102000. PMID  11689935. S2CID  4429890.
  64. ^ а б Юань П., Леонетти, доктор медицины, Пико А.Р., Сюн Ю., Маккиннон Р. (июль 2010 г.). «Структура аппарата для активации Са2 + канала BK человека при разрешении 3,0 A». Наука. 329 (5988): 182–6. Bibcode:2010Sci ... 329..182Y. Дои:10.1126 / science.1190414. ЧВК  3022345. PMID  20508092.
  65. ^ а б У И, Ян И, Йе С, Цзян И (июль 2010 г.). "Структура стробирующего кольца из человеческого Ca (2 +) - закрытого K (+) канала большой проводимости". Природа. 466 (7304): 393–7. Bibcode:2010 Натур.466..393Вт. Дои:10.1038 / природа09252. ЧВК  2910425. PMID  20574420.
  66. ^ а б Цзян Ю., Пико А., Каден М., Чайт Б. Т., Маккиннон Р. (март 2001 г.). «Структура домена RCK из K + канала E. coli и демонстрация его присутствия в BK-канале человека». Нейрон. 29 (3): 593–601. Дои:10.1016 / S0896-6273 (01) 00236-7. PMID  11301020. S2CID  17880955.
  67. ^ Цзян Ю., Ли А., Чен Дж., Каден М., Чайт Б.Т., Маккиннон Р. (май 2002 г.). «Кристаллическая структура и механизм кальциевого калиевого канала». Природа. 417 (6888): 515–22. Bibcode:2002Натура.417..515J. Дои:10.1038 / 417515a. PMID  12037559. S2CID  205029269.
  68. ^ Kong C, Zeng W., Ye S, Chen L, Sauer DB, Lam Y, et al. (Декабрь 2012 г.). «Отчетливые механизмы стробирования, выявленные структурами мультилигандного закрытого K (+) канала». eLife. 1: e00184. Дои:10.7554 / eLife.00184. ЧВК  3510474. PMID  23240087.
  69. ^ Цао И, Джин Икс, Хуанг Х., Деребе М.Г., Левин Э.Д., Кабалисваран В. и др. (Март 2011 г.). «Кристаллическая структура переносчика ионов калия ТрхХ». Природа. 471 (7338): 336–40. Bibcode:2011Натура.471..336C. Дои:10.1038 / природа09731. ЧВК  3077569. PMID  21317882.
  70. ^ Uysal S, Cuello LG, Cortes DM, Koide S, Kossiakoff AA, Perozo E (июль 2011 г.). «Механизм активации стробирования в полноразмерном канале KcsA K +». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 108 (29): 11896–9. Bibcode:2011PNAS..10811896U. Дои:10.1073 / pnas.1105112108. ЧВК  3141920. PMID  21730186.
  71. ^ Clayton GM, Silverman WR, Heginbotham L, Morais-Cabral JH (ноябрь 2004 г.). «Структурные основы активации лиганда в калиевом канале, регулируемом циклическими нуклеотидами». Ячейка. 119 (5): 615–27. Дои:10.1016 / j.cell.2004.10.030. PMID  15550244. S2CID  14149494.
  72. ^ Цзян Ю., Ли А., Чен Дж., Рута В., Каден М., Чайт Б. Т., Маккиннон Р. (май 2003 г.). «Рентгеновская структура зависимого от напряжения K + канала». Природа. 423 (6935): 33–41. Bibcode:2003Натура 423 ... 33J. Дои:10.1038 / природа01580. PMID  12721618. S2CID  4347957.
  73. ^ Лонг С.Б., Кэмпбелл Э.Б., Маккиннон Р. (август 2005 г.). «Кристаллическая структура зависимого от напряжения К + канала семейства шейкер-шейкеров». Наука. 309 (5736): 897–903. Bibcode:2005Sci ... 309..897L. Дои:10.1126 / science.1116269. PMID  16002581. S2CID  6072007.
  74. ^ Antz C, Fakler B (август 1998 г.). «Быстрая инактивация управляемых напряжением K (+) каналов: от мультфильма к структуре». Новости физиологических наук. 13 (4): 177–182. Дои:10.1152 / Physiologyonline.1998.13.4.177. PMID  11390785.
  75. ^ Ченг В.В., Маккой Дж. Г., Томпсон А. Н., Николс CG, Nimigean CM (март 2011 г.). «Механизм селективности-инактивации связи в калиевых каналах KcsA». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 108 (13): 5272–7. Bibcode:2011PNAS..108.5272C. Дои:10.1073 / pnas.1014186108. ЧВК  3069191. PMID  21402935.
  76. ^ Cuello LG, Jogini V, Cortes DM, Perozo E (июль 2010 г.). «Структурный механизм инактивации С-типа в K (+) каналах». Природа. 466 (7303): 203–8. Bibcode:2010Натура.466..203C. Дои:10.1038 / природа09153. ЧВК  3033749. PMID  20613835.
  77. ^ Куэлло Л.Г., Джогини В., Кортес Д.М., Пан А.С., Ганьон Д.Г., Далмас О. и др. (Июль 2010 г.). «Структурная основа связи между воротами активации и инактивации в K (+) каналах». Природа. 466 (7303): 272–5. Bibcode:2010Натура.466..272C. Дои:10.1038 / природа09136. ЧВК  3033755. PMID  20613845.
  78. ^ Лужков В.Б., Аквист Дж. (Февраль 2005 г.). «Ионы и блокаторы в калиевых каналах: выводы из моделирования свободной энергии». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Белки и протеомика. 1747 (1): 109–20. Дои:10.1016 / j.bbapap.2004.10.006. PMID  15680245.
  79. ^ Лужков В.Б., Остерберг Ф., Аквист Дж. (Ноябрь 2003 г.). «Взаимосвязь структура-активность для внеклеточного блокирования каналов K + ионами тетраалкиламмония». Письма FEBS. 554 (1–2): 159–64. Дои:10.1016 / S0014-5793 (03) 01117-7. PMID  14596932. S2CID  32031835.
  80. ^ Posson DJ, McCoy JG, Nimigean CM (февраль 2013 г.). «Зависимый от напряжения затвор в калиевых каналах MthK расположен на фильтре селективности». Структурная и молекулярная биология природы. 20 (2): 159–66. Дои:10.1038 / nsmb.2473. ЧВК  3565016. PMID  23262489.
  81. ^ Чой К.Л., Моссман С., Обе Дж., Йеллен Дж. (Март 1993 г.). «Внутренний четвертичный аммониевый рецепторный сайт шейкерных калиевых каналов». Нейрон. 10 (3): 533–41. Дои:10.1016 / 0896-6273 (93) 90340-в.. PMID  8461140. S2CID  33361945.
  82. ^ Пяста К.Н., Теобальд Д.Л., Миллер С. (октябрь 2011 г.). «Калий-селективный блок проникновения бария по одиночным каналам KcsA». Журнал общей физиологии. 138 (4): 421–36. Дои:10.1085 / jgp.201110684. ЧВК  3182450. PMID  21911483.
  83. ^ Нейтон Дж., Миллер С. (ноябрь 1988 г.). «Калий блокирует проникновение бария через активированный кальцием калиевый канал». Журнал общей физиологии. 92 (5): 549–67. Дои:10.1085 / jgp.92.5.549. ЧВК  2228918. PMID  3235973.
  84. ^ Lockless SW, Чжоу М., Маккиннон Р. (май 2007 г.). «Структурные и термодинамические свойства селективного связывания ионов в K + канале». PLOS Биология. 5 (5): e121. Дои:10.1371 / journal.pbio.0050121. ЧВК  1858713. PMID  17472437.
  85. ^ Цзян Ю., Маккиннон Р. (март 2000 г.). «Участок бария в калиевом канале по данным рентгеновской кристаллографии». Журнал общей физиологии. 115 (3): 269–72. Дои:10.1085 / jgp.115.3.269. ЧВК  2217209. PMID  10694255.
  86. ^ Лам ИЛ, Цзэн В., Зауэр ДБ, Цзян И (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): 181–92. Дои:10.1085 / jgp.201411191. ЧВК  4113894. PMID  25024267.
  87. ^ Го Р., Цзэн В., Цуй Х, Чен Л., Е С (август 2014 г.). «Ионные взаимодействия Ba2 + -блокад в MthK K + канале». Журнал общей физиологии. 144 (2): 193–200. Дои:10.1085 / jgp.201411192. ЧВК  4113901. PMID  25024268.
  88. ^ Судья С.И., Бевер СТ (июль 2006 г.). «Блокаторы калиевых каналов при рассеянном склерозе: нейрональные Kv-каналы и эффекты симптоматического лечения». Фармакология и терапия. 111 (1): 224–59. Дои:10.1016 / j.pharmthera.2005.10.006. PMID  16472864.
  89. ^ Крапивинский Г., Гордон Е.А., Викман К., Велимирович Б., Крапивинский Л., Клэпхэм Д.Е. (март 1995 г.). «G-протеин-зависимый K + канал IKACh представляет собой гетеромультимер двух внутренне выпрямляющих белков K (+) - канала». Природа. 374 (6518): 135–41. Bibcode:1995Натура 374..135K. Дои:10.1038 / 374135a0. PMID  7877685. S2CID  4334467.
  90. ^ Кори S, Крапивинский G, Крапивинский L, Clapham DE (февраль 1998 г.). «Число и стехиометрия субъединиц в нативном предсердном G-белке K + канале, IKACh». Журнал биологической химии. 273 (9): 5271–8. Дои:10.1074 / jbc.273.9.5271. PMID  9478984.
  91. ^ Kunkel MT, Peralta EG (ноябрь 1995 г.). «Идентификация доменов, обеспечивающих регуляцию G-белка на калиевых каналах внутреннего выпрямителя». Ячейка. 83 (3): 443–9. Дои:10.1016/0092-8674(95)90122-1. PMID  8521474. S2CID  14720432.
  92. ^ Викман К., Крапивинский Г., Кори С., Кеннеди М., Немек Дж., Медина I, Клэпхэм, DE (апрель 1999 г.). «Структура, активация G-белка и функциональная значимость сердечного G-белкового K + канала, IKACh». Летопись Нью-Йоркской академии наук. 868 (1): 386–98. Bibcode:1999НЯСА.868..386Вт. Дои:10.1111 / j.1749-6632.1999.tb11300.x. PMID  10414308. Архивировано из оригинал 29 января 2006 г.
  93. ^ Ball P (март 2008 г.). «Горнило: искусство, вдохновленное наукой, должно быть больше, чем просто красивой картинкой». Мир химии. 5 (3): 42–43. Получено 2009-01-12.

[1]

внешние ссылки

  1. ^ Rehm, H .; Лаздунский, М. (1988-07-01). «Очистка и субъединичная структура предполагаемого белка K + -канала, идентифицированного по его связывающим свойствам для дендротоксина I.» Труды Национальной академии наук. 85 (13): 4919–4923. Bibcode:1988PNAS ... 85.4919R. Дои:10.1073 / pnas.85.13.4919. ISSN  0027-8424. ЧВК  280549. PMID  2455300.