vi.wikipedia.org

Thành viên:Naazulene/Kênh ion – Wikipedia tiếng Việt

  • ️Invalid Date

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Sơ đồ cấu trúc của một kênh ion: 1. các miền tạo lỗ; 2. tiền đình ngoài; 3. lưới lọc; 4. tiết diện lưới lọc; 5. vị trí phosphoryl hóa; 6. màng tế bào

Kênh ion là các protein xuyên màng cho phép ion (nguyên tử hay nhóm nguyên tử có điện tích) đi qua để ra vào màng.[1] Nhờ khả năng đóng và mở tùy theo điều kiện, kênh ion đóng vái trò quan trọng trong hình thành điện thế nghỉ và điện thế hoạt động cũng như các loại tín hiệu điện khác của tế bào.[2][3] Ion là một trong hai loại protein chở ion, loại còn lại là chất vận chuyển ion.[4]

Nghiên cứu ion thường là mối quan tâm của lý sinh, sinh lý điện và dược lý học, sử dụng các kỹ thật như voltage clamp, patch clamp, hóa mô học miễn dịch, tinh thể học tia X, soi huỳnh quang và RT-PCR. Sự phân loại chúng gọi là channelomics.

Structure of the KcsA potassium channel (PDB: 1K4C). The two gray planes indicate the hydrocarbon boundaries of the lipid bilayer and were calculated with the ANVIL algorithm.[5]

Có hai đặc điểm để phân biệt kênh ion với các loại protein vận chuyển ion khác:[4]

  1. Tốc độ vận chuyển ion rất cao
  2. Ion vận chuyển theo chiều khuynh độ (gradient) điện thế, không sử dụng năng lượng chuyển hóa (ATP)

Các kênh ion nằm trên màng của các tế bào khả hưng (bao gồm tế bào thần kinh, cơ vân, cơ tim)[3] và trên nhiều màng bào quan. Nó thường được mô tả là một ống hẹp chứa đầy nước mà chỉ cho các ion có kích thước và điện tích nhất định đi qua. Đặc điểm này được gọi là tính thấm chọn lọc. Kênh ion cổ điển chỉ nhé vừa một đến hai ion ở chỗ hẹp nhất của nhó và đặc hiệu cho một loại ion (ví dụ như ion Na+ hoặc ion K+). Tuy nhiên, một số kênh có thể cho nhiều loại ion đi qua, mà thường là phải cùng điện tích: dương hoặc âm. Ion thường di chuyển qua kênh nhanh như nó di chuyển trong dung dịch bình thường. Ở nhiều kênh ion, lỗ của nó đóng mở theo một cơ chế gọi là gác cổng; ion có thể được gác cổng bằng điện thế, nhiệt độ, phối tử hoặc lực cơ học.[cần dẫn nguồn]

Các kênh ion đều là ion xuyên màng, thường là tập hợp của vài protein đơn lẻ. Mỗi tập hợp đa tiểu đơn vị thường có cấu trúc đối xứng tỏa tròn của các protein tương đồng vây quanh một lỗ trung tâm và có trục xuyên qua màng lipid kép.[6][7] Đối với hầu hết các kênh ion gác cổng điện thế, các tiểu đơn vị này được gọi là α, ngoài ra còn có các tiểu đơn vị phụ được đặt tên theo các chữ cái Hy Lạp khác.

Các kênh này là thành phần tối quan trọng của hệ thần kinh vì chúng là cơ sở của tín hiệu thần kinh. Nhiều chất độc trong tự nhiên hoạt động trên cơ chế làm hỏng hoặc ức chế các kênh ion này. Thêm vào đó, kênh ion còn tham gia vào rất nhiều quá trình sinh học khác như co cơ, vận chuyển chất qua biểu mô, kích hoạt tế bào T, phóng thích insulin ở tế bào beta tuyến tụy. Trong phát triển các thuốc mới, kênh ion là đối tượng được quan tâm nhiều.[8][9][10]

Mỗi tiền đình - ốc thôi đã có hơn 300 loại kênh ion rồi.[11] Các kênh này có thể được phân loại theo phương thức gác cổng, loại ion, số lượng lỗ và vị trí của protein.[12]

Các kênh ion có cùng chức năng vẫn có thể có các cấu trúc khác biệt nhau,[13] đột biến trong các cấu trúc khá biệt này dẫn đến sự hư hỏng trong chức năng, và có thể dẫn đến bệnh thần kinh.

Các kênh ion có thể được phân loại theo các gác cổng, tức thứ gì quyết định sự đóng mở của. Ví dụ, kênh ion gác cổng phối tử mở khi có phối tử bám vào và đóng khi phối tử không có ở đó.[14] Theo cách này, kênh ion có thể được chia thành các loại sau:

  • Kênh ion luôn mở
  • Kênh ion gác cổng điện thể

Kênh ion gác cổng điện thể phản hồi với sự thay đổi điện thế màng.

  • Kênh natri gác cổng điện thế: Họ này gồm ít nhất 9 thành viên và chịu nhiều trách nhiệm cho việc tạo thành và lan truyền điện thế động. Tiểu đơn vị α rất lớn, gồm gần 4000 amino acid và gồm 4 miền (I - IV), mỗi miền gồm 6 đoạn xuyên màng, tức mỗi đơn vị gồm 24 đoạn xuyên màng. Các kênh thuộc họ này cũng có các tiểu đơn vị phụ β, mỗi tiểu đơn vị β xuyên màng một lần. Cả tiểu đơn vị α và β đều được glycosyl hóa.
    • Kênh cation của tinh trùng: họ này thường được gọi là các kênh Catsper, có họ hàng với các kênh hai lỗ và họ hàng xa với kênh TRP.
  • Kênh kali gác cổng điện thế: họ này gồm gần 40 thành viên, được chia thành 12 phân họ. Những kênh này được quan tâm chủ yếu vì khả năng tái lập điện thế nghỉ sau điện thế động (pha tái cực). Mỗi kênh gồm 4 tiểu đơn vị α, mỗi tiểu đơn vị gồm 6 đoạn xuyên màng.
  • Kênh điện thế thụ thể thoáng qua: nhóm 28 kênh này thường được gọi là các kênh TRP, được đặt tên theo chức năng của chúng trong dẫn truyền ánh sáng ở ruồi giấm. Cơ chế kích hoạt của chúng cực kỳ đa dạng. Một số kênh TRP luôn mơ, một số được gác cổng điện thế, Ca2+ nội bào, pH, trạng thái oxy hóa khử, độ thẩm thấu, hoặc lực cơ học. Chúng cũng đa dạng về loại ion, một số đặc hiệu cho Ca2+, một số thì là kênh ion không chọn lọc. Họ này được phân loại tiếp theo cấu trúc: kinh điễn (TRPC), vanilloid (TRPV), melastatin (TRPM), polycystins (TRPP), mucolipin (TRPML) và ankyrin tránmmemmbbranne protein 1 (TRPA).
  • Kênh ion gác cổng nucleotide vòng kích hoạt bởi sự quá cực: kênh này mở khi có sự quá cực. Những kênh này cũng nhạy cảm với các nucleotide vòng (thường là cAMP và cGMP) vì chúng làm kênh nhạy hơn với điện thế. Những kênh này thấm đối với các ion 1+ như K+ và Na+. Họ này chỉ có 4 thành viên, chúng đều được cấu thành bởi 4 tiểu phần, mỗi tiểu phần có 6 đoạn xuyên màng. Khi những kênh này mở vì sự quá cực, chúng hoạt động như những kênh tạo nhịp trong trái tim, cụ thể là ở nút xoang (nút SA).
  • Kênh proton gác cổng điện thế:
  • Voltage-gated proton channels open with depolarization, but in a strongly pH-sensitive manner. The result is that these channels open only when the electrochemical gradient is outward, such that their opening will only allow protons to leave cells. Their function thus appears to be acid extrusion from cells. Another important function occurs in phagocytes (e.g. eosinophils, neutrophils, macrophages) during the "respiratory burst." When bacteria or other microbes are engulfed by phagocytes, the enzyme NADPH oxidase assembles in the membrane and begins to produce reactive oxygen species (ROS) that help kill bacteria. NADPH oxidase is electrogenic, moving electrons across the membrane, and proton channels open to allow proton flux to balance the electron movement electrically.

Chúng còn được gọi là thụ thể hướng ion (một trong bốn phân loại thụ thể cơ bản, cùng với thụ thể hướng hóa, thụ thể hướng chuyển hóa và thụ thể nhân). Sự bám của phối tử làm thay đổi cấu hình của kênh, khiến kênh mở và ion có thể chảy qua. Ví dụ của các kênh này là thụ thể nicotinic, thụ thể hướng ion gác cổng glutamate, thụ thể ion cảm nhận acid, thụ thể P2X gác cổng ATP, và thụ thể GABAA.

Đôi khi, các kênh ion được kích hoạt bởi chất truyền tin thứ hai cũng có thể được xếp vào nhóm này, dù phối tử và chất truyền tin thứ hai được phân biệt rất rõ ràng với nhau.[cần dẫn nguồn]

This group of channels opens in response to specific lipid molecules binding to the channel's transmembrane domain typically near the inner leaflet of the plasma membrane.[15] Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) and phosphatidic acid (PA) are the best-characterized lipids to gate these channels.[16][17][18] Many of the leak potassium channels are gated by lipids including the inward-rectifier potassium channels and two pore domain potassium channels TREK-1 and TRAAK. KCNQ potassium channel family are gated by PIP2.[19] The voltage activated potassium channel (Kv) is regulated by PA. Its midpoint of activation shifts +50 mV upon PA hydrolysis, near resting membrane potentials.[20] This suggests Kv could be opened by lipid hydrolysis independent of voltage and may qualify this channel as dual lipid and voltage gated channel.

Gác cổng của có thể bao gồm sự kích hoạt hay bất hoạt đến từ chất truyền tin thứ hai từ bên trong tế bào, thay vì chất nội bào, tức ligand.

  • Một số kênh kali:
    • Kênh kali chỉnh lưu vào trong: kênh này cho phép ion kali chảy vào trong; khi đó, ion kali chảy vào trong nhiều hơn ra ngoài, nên kênh này được gọi là "chỉnh lưu". Họ này bao gồm 15 thành viên chính thức và 1 thành viên không chính thức, được chia thành 7 phân họ dựa trên cấu trúc. Những kênh này bị ảnh hưởng bởi các chất nội bào bao gồm ATP, PIP2, và tiểu phần βγ của G-protein. Chúng tham gia thự hiện các quá trình quan trọng như tạo nhịp tim, phogns thích insulin và thu nhập kali trong tế bào thần kinh đệm. Chúng chỉ gồm hai đoạn xuyên màng.
    • Inward-rectifier potassium channels: These channels allow potassium ions to flow into the cell in an "inwardly rectifying" manner: potassium flows more efficiently into than out of the cell. This family is composed of 15 official and 1 unofficial member and is further subdivided into 7 subfamilies based on homology. These channels are affected by intracellular ATP, PIP2, and G-protein βγ subunits. They are involved in important physiological processes such as pacemaker activity in the heart, insulin release, and potassium uptake in glial cells. They contain only two transmembrane segments, corresponding to the core pore-forming segments of the KV and KCa channels. Their α subunits form tetramers.
    • Calcium-activated potassium channels: This family of channels is activated by intracellular Ca2+ and contains 8 members.
    • Tandem pore domain potassium channel: This family of 15 members form what are known as leak channels, and they display Goldman-Hodgkin-Katz (open) rectification. Contrary to their common name of 'Two-pore-domain potassium channels', these channels have only one pore but two pore domains per subunit.[21][22]
  • Two-pore channels include ligand-gated and voltage-gated cation channels, so-named because they contain two pore-forming subunits. As their name suggests, they have two pores.[23][24][25][26][27]
  • Light-gated channels like channelrhodopsin are directly opened by photons.
  • Mechanosensitive ion channels open under the influence of stretch, pressure, shear, and displacement.
  • Cyclic nucleotide-gated channels: This superfamily of channels contains two families: the cyclic nucleotide-gated (CNG) channels and the hyperpolarization-activated, cyclic nucleotide-gated (HCN) channels. This grouping is functional rather than evolutionary.
    • Cyclic nucleotide-gated channels: This family of channels is characterized by activation by either intracellular cAMP or cGMP. These channels are primarily permeable to monovalent cations such as K+ and Na+. They are also permeable to Ca2+, though it acts to close them. There are 6 members of this family, which is divided into 2 subfamilies.
    • Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels
  • Temperature-gated channels: Members of the transient receptor potential ion channel superfamily, such as TRPV1 or TRPM8, are opened either by hot or cold temperatures.
  • Kênh cloride: siêu họ này bao gồm khoảng 13 thành viên, bao gồm các CIC, các CLIC, các Bestrophin và các CFTR. Những kênh này không chọn lọc đối với các anion nhỏ, tuy nhiên hoạt động chủ yếu với cloride (Cl-) vì cloride là anion nhỏ phổ biến nhất.
  • Kênh kali
    • Kênh kali gác cổng điện thể: Kvs, Kirs,...
    • Kênh kali kích hoạt bởi calci: BKCa or MaxiK, SK,...
    • Kênh kali chỉnh lưu vào trong
    • Kênh kali hai lỗ: thường được gọi là kênh rò rỉ kali
  • Kênh natri
    • Kênh natri gác cổng điện thế: các NaV
    • Kênh kali biểu mô: các ENaC[28]
  • Kênh calci (các CaV)
  • Kênh phosphate[29]
  • Kênh proton:
    • Kênh proton gác cổng điện thế
  • Kênh cation không chọn lọc
    • Hầu hết các TRP

Kênh ion còn được phân loại theo vị trí đối với tế bào. Màng tế bào chiếm 2% lượng màng, 98% còn lại nằm trong tế bào. Các khoang nội bào chính là lưới nội chất, bộ máy Golgi, ti thể. Theo các này, các kênh ion được phân chia thành:

  • Kênh màng tế bào
  • Kênh nội bào
    • Kênh lưới nội chất: RyR, SERCA, ORAi
    • Kênh ti thể: mPTP, KATP, BK, IK, CLIC5, Kv7.4 (màng trong); VDAC và CLIC4 (màng ngoài)

Some ion channels are classified by the duration of their response to stimuli:

  • Transient receptor potential channels: This group of channels, normally referred to simply as TRP channels, is named after their role in Drosophila visual phototransduction. This family, containing at least 28 members, is diverse in its mechanisms of activation. Some TRP channels remain constitutively open, while others are gated by voltage, intracellular Ca2+, pH, redox state, osmolarity, and mechanical stretch. These channels also vary according to the ion(s) they pass, some being selective for Ca2+ while others are less selective cation channels. This family is subdivided into 6 subfamilies based on homology: canonical TRP (TRPC), vanilloid receptors (TRPV), melastatin (TRPM), polycystins (TRPP), mucolipins (TRPML), and ankyrin transmembrane protein 1 (TRPA).

Channels differ with respect to the ion they let pass (for example, Na+, K+, Cl−), the ways in which they may be regulated, the number of subunits of which they are composed and other aspects of structure.[30] Channels belonging to the largest class, which includes the voltage-gated channels that underlie the nerve impulse, consist of four or sometimes five [31] subunits with six transmembrane helices each. On activation, these helices move about and open the pore. Two of these six helices are separated by a loop that lines the pore and is the primary determinant of ion selectivity and conductance in this channel class and some others.[cần dẫn nguồn]

The existence and mechanism for ion selectivity was first postulated in the late 1960s by Bertil Hille and Clay Armstrong.[32][33][34][35][36] The idea of the ionic selectivity for potassium channels was that the carbonyl oxygens of the protein backbones of the "selectivity filter" (named by Bertil Hille) could efficiently replace the water molecules that normally shield potassium ions, but that sodium ions were smaller and cannot be completely dehydrated to allow such shielding, and therefore could not pass through. This mechanism was finally confirmed when the first structure of an ion channel was elucidated. A bacterial potassium channel KcsA, consisting of just the selectivity filter, "P" loop, and two transmembrane helices was used as a model to study the permeability and the selectivity of ion channels in the Mackinnon lab. The determination of the molecular structure of KcsA by Roderick MacKinnon using X-ray crystallography won a share of the 2003 Nobel Prize in Chemistry.[37]

Because of their small size and the difficulty of crystallizing integral membrane proteins for X-ray analysis, it is only very recently that scientists have been able to directly examine what channels "look like." Particularly in cases where the crystallography required removing channels from their membranes with detergent, many researchers regard images that have been obtained as tentative. An example is the long-awaited crystal structure of a voltage-gated potassium channel, which was reported in May 2003.[38][39] One inevitable ambiguity about these structures relates to the strong evidence that channels change conformation as they operate (they open and close, for example), such that the structure in the crystal could represent any one of these operational states. Most of what researchers have deduced about channel operation so far they have established through electrophysiology, biochemistry, gene sequence comparison and mutagenesis.

Channels can have single (CLICs) to multiple transmembrane (K channels, P2X receptors, Na channels) domains which span plasma membrane to form pores. Pore can determine the selectivity of the channel. Gate can be formed either inside or outside the pore region.

Chemical substances can modulate the activity of ion channels, for example by blocking or activating them.

A variety of ion channel blockers (inorganic and organic molecules) can modulate ion channel activity and conductance. Some commonly used blockers include:

Several compounds are known to promote the opening or activation of specific ion channels. These are classified by the channel on which they act:

There are a number of disorders which disrupt normal functioning of ion channels and have disastrous consequences for the organism. Genetic and autoimmune disorders of ion channels and their modifiers are known as channelopathies. See Category:Channelopathies for a full list.

The fundamental properties of currents mediated by ion channels were analyzed by the British biophysicists Alan Hodgkin and Andrew Huxley as part of their Nobel Prize-winning research on the action potential, published in 1952. They built on the work of other physiologists, such as Cole and Baker's research into voltage-gated membrane pores from 1941.[42][43] The existence of ion channels was confirmed in the 1970s by Bernard Katz and Ricardo Miledi using noise analysis [cần dẫn nguồn]. It was then shown more directly with an electrical recording technique known as the "patch clamp", which led to a Nobel Prize to Erwin Neher and Bert Sakmann, the technique's inventors. Hundreds if not thousands of researchers continue to pursue a more detailed understanding of how these proteins work. In recent years the development of automated patch clamp devices helped to increase significantly the throughput in ion channel screening.

The Nobel Prize in Chemistry for 2003 was awarded to Roderick MacKinnon for his studies on the physico-chemical properties of ion channel structure and function, including x-ray crystallographic structure studies.

Birth of an Idea (2007) by Julian Voss-Andreae. The sculpture was commissioned by Roderick MacKinnon based on the molecule's atomic coordinates that were determined by MacKinnon's group in 2001.

Roderick MacKinnon commissioned Birth of an Idea, a 5 foot (1,5 m) tall sculpture based on the KcsA potassium channel.[44] The artwork contains a wire object representing the channel's interior with a blown glass object representing the main cavity of the channel structure.

The behavior of ion channels can be usefully modeled using mathematics and probability. Stochastic processes are mathematical models of systems and phenomena that appear to vary in a random manner.[45] A very simple example is flipping a coin; each flip has an equal chance to be heads or tails, the chances are not influenced by the outcome of past flips, and we can say that pheads = 0.5 and ptails = 0.5.[46]

A particularly relevant form of stochastic processes in the study of ion channels is Markov chains. In a Markov chain, there are multiple states, each of which has given chances to transition to different states over a particular period of time.[46] Ion channels undergo state transitions (e.g. open, closed, inactive) that behave like Markov chains.[47] Markov chain analysis can be used to make conclusions regarding the nature of a given ion channel, including the likely number of open and closed states.[48] We can also use Markov chain analysis to produce models that accurately simulate the insertion of ion channels into cell membranes.[49]

Markov chains can also be used in combination with the stochastic matrix to determine the stable distribution matrix by solving the equation PX=X, where P is the stochastic matrix and X is the stable distribution matrix. This stable distribution matrix tells us the relative frequencies of each state after a long time, which in the context of ion channels can be the frequencies of the open, closed, and inactive states for an ion channel.[50] Note that Markov chain assumptions apply, including that (1) all transition probabilities for each state sum to one, (2) the probability model applies to all possible states, and (3) that the probability of transitions are constant over time. Therefore, Markov chains have limited applicability in some situations. [50]

There are a variety of other stochastic processes that are utilized in the study of ion channels, but are too complex to relate here and can be examined more closely elsewhere.[51]

  1. ^ Abdul Kadir L, Stacey M, Barrett-Jolley R (2018). “Emerging Roles of the Membrane Potential: Action Beyond the Action Potential”. Frontiers in Physiology. 9: 1661. doi:10.3389/fphys.2018.01661. PMC 6258788. PMID 30519193.
  2. ^ Alexander SP, Mathie A, Peters JA (tháng 11 năm 2011). “Ion Channels”. British Journal of Pharmacology. 164 (Suppl 1): S137–S174. doi:10.1111/j.1476-5381.2011.01649_5.x. PMC 3315630.
  3. ^ a b “Ion Channel”. Scitable. 2014. Truy cập ngày 28 tháng 5 năm 2019.
  4. ^ a b Hille B (2001) [1984]. Ion Channels of Excitable Membranes (ấn bản thứ 3). Sunderland, Mass: Sinauer Associates, Inc. tr. 5. ISBN 978-0-87893-321-1.
  5. ^ Postic, Guillaume; Ghouzam, Yassine; Guiraud, Vincent; Gelly, Jean-Christophe (2016). “Membrane positioning for high- and low-resolution protein structures through a binary classification approach”. Protein Engineering, Design and Selection. 29 (3): 87–91. doi:10.1093/protein/gzv063. PMID 26685702.
  6. ^ Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, Katz LC, LaMantia A, McNamara JO, Williams SM biên tập (2001). “Chapter 4: Channels and Transporters”. Neuroscience (ấn bản thứ 2). Sinauer Associates Inc. ISBN 978-0-87893-741-7.
  7. ^ Hille B, Catterall WA (1999). “Chapter 6: Electrical Excitability and Ion Channels”. Trong Siegel GJ, Agranoff BW, Albers RW, Fisher SK, Uhler MD (biên tập). Basic neurochemistry: molecular, cellular, and medical aspects. Philadelphia: Lippincott-Raven. ISBN 978-0-397-51820-3.
  8. ^ Camerino DC, Tricarico D, Desaphy JF (tháng 4 năm 2007). “Ion channel pharmacology”. Neurotherapeutics. 4 (2): 184–98. doi:10.1016/j.nurt.2007.01.013. PMID 17395128.
  9. ^ Verkman AS, Galietta LJ (tháng 2 năm 2009). “Chloride channels as drug targets”. Nature Reviews. Drug Discovery. 8 (2): 153–71. doi:10.1038/nrd2780. PMC 3601949. PMID 19153558.
  10. ^ Camerino DC, Desaphy JF, Tricarico D, Pierno S, Liantonio A (2008). Therapeutic Approaches to Ion Channel Diseases. Advances in Genetics. 64. tr. 81–145. doi:10.1016/S0065-2660(08)00804-3. ISBN 978-0-12-374621-4. PMID 19161833.
  11. ^ Gabashvili IS, Sokolowski BH, Morton CC, Giersch AB (tháng 9 năm 2007). “Ion channel gene expression in the inner ear”. Journal of the Association for Research in Otolaryngology. 8 (3): 305–28. doi:10.1007/s10162-007-0082-y. PMC 2538437. PMID 17541769.
  12. ^ “Classification of ion channels — Ion Channel Library”. Truy cập ngày 6 tháng 10 năm 2024.
  13. ^ Vicini S (tháng 4 năm 1999). “New perspectives in the functional role of GABA(A) channel heterogeneity”. Molecular Neurobiology. 19 (2): 97–110. doi:10.1007/BF02743656. PMID 10371465. S2CID 5832189.
  14. ^ Ravna, A.W., Sylte, I. (2011). Homology Modeling of Transporter Proteins (Carriers and Ion Channels). In: Orry, A., Abagyan, R. (eds) Homology Modeling. Methods in Molecular Biology, vol 857. Humana Press. https://doi.org/10.1007/978-1-61779-588-6_12
  15. ^ Hansen SB (tháng 5 năm 2015). “Lipid agonism: The PIP2 paradigm of ligand-gated ion channels”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids. 1851 (5): 620–8. doi:10.1016/j.bbalip.2015.01.011. PMC 4540326. PMID 25633344.
  16. ^ Hansen SB, Tao X, MacKinnon R (tháng 8 năm 2011). “Structural basis of PIP2 activation of the classical inward rectifier K+ channel Kir2.2”. Nature. 477 (7365): 495–8. Bibcode:2011Natur.477..495H. doi:10.1038/nature10370. PMC 3324908. PMID 21874019.
  17. ^ Gao Y, Cao E, Julius D, Cheng Y (tháng 6 năm 2016). “TRPV1 structures in nanodiscs reveal mechanisms of ligand and lipid action”. Nature. 534 (7607): 347–51. Bibcode:2016Natur.534..347G. doi:10.1038/nature17964. PMC 4911334. PMID 27281200.
  18. ^ Cabanos C, Wang M, Han X, Hansen SB (tháng 8 năm 2017). “2 Antagonism of TREK-1 Channels”. Cell Reports. 20 (6): 1287–1294. doi:10.1016/j.celrep.2017.07.034. PMC 5586213. PMID 28793254.
  19. ^ Brown DA, Passmore GM (tháng 4 năm 2009). “Neural KCNQ (Kv7) channels”. British Journal of Pharmacology. 156 (8): 1185–95. doi:10.1111/j.1476-5381.2009.00111.x. PMC 2697739. PMID 19298256.
  20. ^ Hite RK, Butterwick JA, MacKinnon R (tháng 10 năm 2014). “Phosphatidic acid modulation of Kv channel voltage sensor function”. eLife. 3. doi:10.7554/eLife.04366. PMC 4212207. PMID 25285449.
  21. ^ “Two P domain potassium channels”. Guide to Pharmacology. Truy cập ngày 28 tháng 5 năm 2019.
  22. ^ Rang HP (2003). Pharmacology (ấn bản thứ 8). Edinburgh: Churchill Livingstone. tr. 59. ISBN 978-0-443-07145-4.
  23. ^ Kintzer AF, Stroud RM (tháng 3 năm 2016). “Structure, inhibition and regulation of two-pore channel TPC1 from Arabidopsis thaliana”. Nature. 531 (7593): 258–62. Bibcode:2016Natur.531..258K. bioRxiv 10.1101/041400. doi:10.1038/nature17194. PMC 4863712. PMID 26961658. Other than Ca2+ and Na+ channels that are formed by four intramolecular repeats, together forming the tetrameric channel's pore, the new channel had just two Shaker-like repeats, each of which was equipped with one pore domain. Because of this unusual topology, this channel, present in animals as well as plants, was named Two Pore Channel1 (TPC1).
  24. ^ Spalding EP, Harper JF (tháng 12 năm 2011). “The ins and outs of cellular Ca(2+) transport”. Current Opinion in Plant Biology. 14 (6): 715–20. doi:10.1016/j.pbi.2011.08.001. PMC 3230696. PMID 21865080. The best candidate for a vacuolar Ca2+ release channel is TPC1, a homolog of a mammalian voltage-gated Ca2+ channel that possesses two pores and twelve membrane spans.
  25. ^ Brown BM, Nguyen HM, Wulff H (30 tháng 1 năm 2019). “Recent advances in our understanding of the structure and function of more unusual cation channels”. F1000Research. 8: 123. doi:10.12688/f1000research.17163.1. PMC 6354322. PMID 30755796. Organellar two-pore channels (TPCs) are an interesting type of channel that, as the name suggests, has two pores.
  26. ^ Jammes F, Hu HC, Villiers F, Bouten R, Kwak JM (tháng 11 năm 2011). “Calcium-permeable channels in plant cells”. The FEBS Journal. 278 (22): 4262–76. doi:10.1111/j.1742-4658.2011.08369.x. PMID 21955583. S2CID 205884593. The Arabidopsis two‐pore channel (AtTPC1) has been predicted to have 12 transmembrane helices and two pores (red lines).
  27. ^ Hooper R (tháng 9 năm 2011). Molecular characterisation of NAADP-gated two-pore channels (PDF) (Luận văn). It is believed that TPCs, with their two pores, dimerise to form a functional channel.
  28. ^ Hanukoglu I, Hanukoglu A (tháng 4 năm 2016). “Epithelial sodium channel (ENaC) family: Phylogeny, structure-function, tissue distribution, and associated inherited diseases”. Gene. 579 (2): 95–132. doi:10.1016/j.gene.2015.12.061. PMC 4756657. PMID 26772908.
  29. ^ Lu, Yi; Yue, Chen-Xi; Zhang, Li; Yao, Deqiang; Xia, Ying; Zhang, Qing; Zhang, Xinchen; Li, Shaobai; Shen, Yafeng; Cao, Mi; Guo, Chang-Run; Qin, An; Zhao, Jie; Zhou, Lu; Yu, Ye (26 tháng 9 năm 2024). “Structural basis for inositol pyrophosphate gating of the phosphate channel XPR1”. Science (bằng tiếng Anh). 386 (6723): eadp3252. Bibcode:2024Sci...386P3252L. doi:10.1126/science.adp3252. ISSN 0036-8075. PMID 39325866 .
  30. ^ Lim C, Dudev T (2016). “Potassium Versus Sodium Selectivity in Monovalent Ion Channel Selectivity Filters”. Trong Sigel A, Sigel H, Sigel R (biên tập). The Alkali Metal Ions: Their Role for Life. Metal Ions in Life Sciences. 16. Springer. tr. 325–47. doi:10.1007/978-3-319-21756-7_10. ISBN 978-3-319-21755-0. PMID 26860306.
  31. ^ doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-02486-9
  32. ^ Hille B (tháng 12 năm 1971). “The permeability of the sodium channel to organic cations in myelinated nerve”. The Journal of General Physiology. 58 (6): 599–619. doi:10.1085/jgp.58.6.599. PMC 2226049. PMID 5315827.
  33. ^ Bezanilla F, Armstrong CM (tháng 11 năm 1972). “Negative conductance caused by entry of sodium and cesium ions into the potassium channels of squid axons”. The Journal of General Physiology. 60 (5): 588–608. doi:10.1085/jgp.60.5.588. PMC 2226091. PMID 4644327.
  34. ^ Hille B (tháng 6 năm 1973). “Potassium channels in myelinated nerve. Selective permeability to small cations”. The Journal of General Physiology. 61 (6): 669–86. doi:10.1085/jgp.61.6.669. PMC 2203488. PMID 4541077.
  35. ^ Hille B (tháng 11 năm 1975). “Ionic selectivity, saturation, and block in sodium channels. A four-barrier model”. The Journal of General Physiology. 66 (5): 535–60. doi:10.1085/jgp.66.5.535. PMC 2226224. PMID 1194886.
  36. ^ Hille B (tháng 3 năm 2018). “Journal of General Physiology: Membrane permeation and ion selectivity”. The Journal of General Physiology. 150 (3): 389–400. doi:10.1085/jgp.201711937. PMC 5839722. PMID 29363566.
  37. ^ Doyle DA, Morais Cabral J, Pfuetzner RA, Kuo A, Gulbis JM, Cohen SL, và đồng nghiệp (tháng 4 năm 1998). “The structure of the potassium channel: molecular basis of K+ conduction and selectivity”. Science. 280 (5360): 69–77. Bibcode:1998Sci...280...69D. doi:10.1126/science.280.5360.69. PMID 9525859.
  38. ^ Jiang Y, Lee A, Chen J, Ruta V, Cadene M, Chait BT, MacKinnon R (tháng 5 năm 2003). “X-ray structure of a voltage-dependent K+ channel”. Nature. 423 (6935): 33–41. Bibcode:2003Natur.423...33J. doi:10.1038/nature01580. PMID 12721618. S2CID 4347957.
  39. ^ Lunin VV, Dobrovetsky E, Khutoreskaya G, Zhang R, Joachimiak A, Doyle DA, và đồng nghiệp (tháng 4 năm 2006). “Crystal structure of the CorA Mg2+ transporter”. Nature. 440 (7085): 833–7. Bibcode:2006Natur.440..833L. doi:10.1038/nature04642. PMC 3836678. PMID 16598263.
  40. ^ Smith RS, Walsh CA (tháng 2 năm 2020). “Ion Channel Functions in Early Brain Development”. Trends in Neurosciences. 43 (2): 103–114. doi:10.1016/j.tins.2019.12.004. PMC 7092371. PMID 31959360.
  41. ^ Molenaar RJ (2011). “Ion channels in glioblastoma”. ISRN Neurology. 2011: 590249. doi:10.5402/2011/590249. PMC 3263536. PMID 22389824.
  42. ^ Pethig R, Kell DB (tháng 8 năm 1987). “The passive electrical properties of biological systems: their significance in physiology, biophysics and biotechnology” (PDF). Physics in Medicine and Biology. 32 (8): 933–70. Bibcode:1987PMB....32..933P. doi:10.1088/0031-9155/32/8/001. PMID 3306721. S2CID 250880496. An expansive review of bioelectrical characteristics from 1987. ... the observation of an inductance (negative capacitance) by Cole and Baker (1941) during measurements of the AC electrical properties of squid axons led directly to the concept of voltage-gated membrane pores, as embodied in the celebrated Hodgkin-Huxley (1952) treatment (Cole 1972, Jack er a1 1975), as the crucial mechanism of neurotransmission.
  43. ^ Cole KS, Baker RF (tháng 7 năm 1941). “Longitudinal Impedance of the Squid Giant Axon”. The Journal of General Physiology. The Rockefeller University Press. 24 (6): 771–88. doi:10.1085/jgp.24.6.771. PMC 2238007. PMID 19873252. Describes what happens when you stick a giant squid axon with electrodes and pass through an alternating current, and then notice that sometimes the voltage rises with time, and sometimes it decreases. The inductive reactance is a property of the axon and requires that it contain an inductive structure. The variation of the impedance with interpolar distance indicates that the inductance is in the membrane
  44. ^ Ball P (tháng 3 năm 2008). “The crucible: Art inspired by science should be more than just a pretty picture”. Chemistry World. 5 (3): 42–43. Truy cập ngày 12 tháng 1 năm 2009.
  45. ^ Doob, Joseph L. (1990). Stochastic processes. Wiley classics library edition. New York, NY: Wiley. ISBN 978-0-471-52369-7.
  46. ^ a b Chong, Y. D. (27 tháng 4 năm 2021). “The Simplest Markov Chain - The Coin-Flipping Game”. LibreTexts. Truy cập ngày 23 tháng 11 năm 2024.
  47. ^ Lampert, Angelika; Korngreen, Alon (2014). “Markov modeling of ion channels: implications for understanding disease”. Progress in Molecular Biology and Translational Science. 123: 1–21. doi:10.1016/B978-0-12-397897-4.00009-7. ISSN 1878-0814. PMID 24560138.
  48. ^ Siekmann, Ivo; Larry E Wagner, I. I.; Yule, David; Fox, Colin; Bryant, David; Crampin, Edmund J.; Sneyd, James (20 tháng 4 năm 2011). “MCMC Estimation of Markov Models for Ion Channels”. Biophysical Journal (bằng tiếng Anh). 100 (8): 1919–1929. Bibcode:2011BpJ...100.1919S. doi:10.1016/j.bpj.2011.02.059. PMC 3077709. PMID 21504728.
  49. ^ Sato, Daisuke; Hernández-Hernández, Gonzalo; Matsumoto, Collin; Tajada, Sendoa; Moreno, Claudia M.; Dixon, Rose E.; O’Dwyer, Samantha; Navedo, Manuel F.; Trimmer, James S.; Clancy, Colleen E.; Binder, Marc D.; Santana, L. Fernando (1 tháng 8 năm 2019). “A stochastic model of ion channel cluster formation in the plasma membrane”. Journal of General Physiology. 151 (9): 1116–1134. doi:10.1085/jgp.201912327. ISSN 0022-1295. PMC 6719406. PMID 31371391.
  50. ^ a b “Markov Chains”, Applied Probability and Queues, Stochastic Modelling and Applied Probability (bằng tiếng Anh), New York, NY: Springer New York, 51, tr. 3–38, 2003, doi:10.1007/0-387-21525-5_1, ISBN 978-0-387-00211-8, truy cập ngày 7 tháng 12 năm 2024
  51. ^ Ball, Frank G.; Rice, John A. (1992). “Stochastic models for ion channels: Introduction and bibliography”. Mathematical Biosciences (bằng tiếng Anh). 112 (2): 189–206. doi:10.1016/0025-5564(92)90023-P. PMID 1283350.

Bản mẫu:Ion channels Bản mẫu:Ligand-gated ion channels Bản mẫu:Channel blockers