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1、电压门控性钾、钙、钠离子通道的结构及分类中华神经医学杂志2005年5月第4卷箜塑!虫型!.电压门控性钾,钙,钠离子通道的结构及分类于耀清陈军【摘要】电压门控性钾,钙和钠离子通道在生命科学研究领域中受到越来越多的关注.最近,国际药理学联合会(IUPHAR)及美国药理学和临床治疗学会(ASPET)联合制定了新的电压门控性离子通道超家族分类方法,本文将对其中的电压门控性钾,钙和钠离子通道进行介绍.【关键词】电压门控性钾通道;电压门控性钙通道;电压门控性钠通道【中图分类号】R329.26【文献标识码】A【文章编号】1671—8925(2005)05-515-006Struc
2、tureandclassificationofvoltage-gatedpotassium,calciumandsodiumchannelsYUYao—Qing,CHENJun.InstituteforBiomedicalSciencesofPain,FourthMilitaryMedicalUniversity,Xian710032,China【Abstract】Inthefieldoflifesciences,moreandmoreattentionshavebeenpaidtotheadvancesinthestudyofvoltage—gatedpotass
3、ium(VGPC),calcium(VGCC)andsodiumchannels(VGSC).Recently,aunifiednomenclatureforthesuperfamilyofvoltage?gatedionchannelshasbeenintroducedbytheInternationalUnionofPharmacology(IUPHAR)andAmericanSocietyforPharmacologyandExperimentalTherapeutics(ASPET).Inthisreview,structureandnewclassific
4、ationofVGPC,VGCCandVGSCwillbeintroduced.【Keywords】Voltage?gatedpotassiumchannels;Voltage?gatedcalciumchannels;Voltage?gatedsodiumchannels电压门控性(voltage.gated)离子通道,或称电压依赖性和电压敏感性(voltage—dependentandvoltage.sensitive)离子通道,是迄今人类所了解的参与信号转导过程的最复杂的超家族之一.目前其成员已超过140个…,并且还有新的成员不断被发现.由于发现的时间先后以及
5、认识水平所限,对这些成员曾经使用过多种分类方法,造成了命名的混乱,因此,对这些成员进行清晰合理的分类显得尤为重要.随着人类基因组计划的完成,国际药理学联合会(internationalunionofpharmacology,IUPHAR)及美国药理学和临床治疗学会(Americansocietyforpharmacologyandexperimentaltherapeutics.ASPET)根据电压门控性离子通道超家族的结构和系统进化特点,在2003年联合制定了新的分类方法.本文将对电压门控性钾,钙,钠离子通道结构研究进展和最新的分类进行综述.一,电压门控性离子通道
6、结构(一)电压门控性钾通道(K)结构对于离子通道结构的研究.经常使用的是一种细菌的钾离子通道,即链霉菌属钾通道(KcsA)t.该通道结构简单,容易大量获得,并且在结构和功能上与人类的钾通道非常相近.目前对KcsA的结构和功能已经有了比较清晰的认识.所以.本文将以这一模型为基础,介绍人类钾通道的结构.1.KcsA的结构:图l显示的是KcsA亚基结构.外螺旋作者单位:710032西安,第四军医大学疼痛生物医学研究所(于耀清,陈军),功能性脑疾病研究所(于耀清,陈军);100054北京,首都医科大学疼痛生物医学研究所(陈军)5l5?综述?(MI)和短螺旋(P)问形成角塔,
7、短螺旋(P)和内螺旋(M2)构成通道内壁.完整的KcsA是由MI-P.M2亚基构成的同源四聚体.图2显示的是KcsA的X线晶体衍射图,其中选择性滤过区的TVGYG基序(苏氨酸一缬氨酸一甘氨酸一酪氨酸一甘氨酸)对通道的通透选择性起关键作用.其机制是…:该基序朝向孔道中心的八个羰基氧(或苏氨酸的羟基氧1分别与包围在钾离子周围的八个水分子作用,去除钾离子水化层.脱水钾离子直径为0.27am,可以通过直径为0.3nrn的选择性滤过膜.这八个羰(或羟)基氧就构成一个离子结合位点(S),现已发现S0,Sl,S2,S3,S4和S等六个类似的离子结合位点_3..2.人类电压门控
