鈉離子通道

鈉離子通道是由形成的離子通道,可以讓鈉離子Na+通過細胞膜。鈉離子通道可以依啟動的方式加以分類,一種是依電壓變化而啟動的(電壓門控型),另一種則是需和其他化學物質(配體)結合後才啟動的(配體門控型)。

像在神經元、肌肉細胞及特定的神經膠質細胞內,鈉離子通道和动作电位的產生有關。

電壓門控型
結構
,P:磷酸化,S:離子選擇性,I:不活化。S4的正電荷對跨膜蛋白的電壓感測相當重要]]

鈉離子通道包括一個較大的α-亚基,和其他的蛋白質(如β-亚基)連接。α-亚基是通道的中心,本身即可發揮作用。當細胞中有α-亚基時,可以形成通道,即使β-亚基或其他調節蛋白不存在,也可以用電壓的方式來控制Na+的傳導。當輔助的蛋白和α-亚基相連,其電壓的相依性及細胞的區域性都會影響。

α-亚基有四個重覆的區域(domain),以I到IV標示,每個區域有六個跨膜段,表示為S1至S6。高度保守的S4是通道的電壓感測器,通道的電壓選擇性是因為S4位置的帶正電胺基酸。若由跨膜蛋白的電荷所激動,此段會往細胞膜的外側移動,使通道可以通透離子。離子會經過孔洞區,孔洞區又可以分為二部份:外側的是由四個區域之間的P-loops(S5至S6之間區域)組成,此區域是孔洞區最細的部份,決定離子的通透性。內側的孔洞是由S5至S6跨膜段合成。區域III和IV之間連結的跨膜段也對通道的機能也很重要,在通道長期活化後,此區域會使通道不活化(inactivated)。

配體門控型
配體門控的鈉離子通道是靠和配體的鍵結而活化。

像神經肌肉接點是,其配體為乙酰胆碱,大部份的鈉離子通道也可以允許一些鉀離子通過。

對动作电位的影響
電壓門控的鈉離子通道和細胞的動作電位有密切關係。若細胞的膜電位有電荷,且已有足夠的通道打開,會有少量但顯著的Na+離子流進細胞中,降低其,更進一步的使細胞去极化。因此越多細胞膜中某區域有越多的Na+,其動作電位傳播的速度越快,細胞活化的部份就越多,這是一個正回授的例子。通道變為不活化的現象造成了不反應期,也和轴突的动作电位傳遞有關。

鈉離子通道的開關速度都比鉀離子通道快,因此在動作電位一開始會有正电荷(Na+)的涌入,結束時有正電荷的外排(K+)。

另一方面,配體門控型的鈉離子通道在有配體鍵結後,會使膜電位變化。

藥物調整
阻斷劑
參照。

激活剂
以下的天然物質會持續的活化鈉離子通道:

  • 生物鹼的毒素

** 乌头碱
** 箭毒蛙碱
**
** 雪卡毒素
** 翠雀碱
** 一些梫木毒素,像是木藜芦素(有些梫木毒素會關閉鈉離子通道)
**

门控调节剂
以下的毒素會影響鈉離子通道的门控:

  • 肽基的毒素:

** μ-
** δ-
** 蝎毒毒素。

相關條目

  • 离子通道
  • 钙通道
  • 鉀離子通道

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參考資料
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电生理学
內在膜蛋白

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