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1、医用生物力学 第23卷 第2期 2008年4月JournalofMedicalBiomechanics,Vol.23No.2,Apr.2008171文章编号：1004-7220(2008)02-0171-06·综述·BK通道的生物物理特性及其门控高晓晖1，赵虎成2（1.清华大学生物科学与技术系，北京 100084；2.清华大学生物力学与医学工程研究所，北京 100084）摘要：大电导——钙离子激活的K+通道(BK通道)广泛地表达于各种组织与细胞中，具有重要的生理功能。这一类离子通道同时具有钾通道家族的多种生物物理特性，包括选择透过性、电压
2、依赖性门控、配体结合(Ca2+激活)门控，以及应力敏感性。对其结构的分析，有助于更深入了解BK离子通道及其整个K+通道家族的门控机制。通过家族共性与BK通道特异性的分析，将有助于阐明BK通道的结构及其门控机制。本文结合钾离子通道家族结构与功能的相关研究，论述了BK通道分子结构、功能及其门控机制。关键词：BK通道；钾离子选择性；门控；b亚基中图分类号：R318.01 文献标志码：ABiophysicalpropertiesandgatingoftheBKionchannelsGAOXiao-hui1,ZHAOHu-cheng2.(1.De
3、partmentofBiologicalSciencesandBiotechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.InstituteofBiomechanicsandMedicineEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Largeconductance,Ca2+-activatedK+channels(BKchannels)arewidelyexpressedinvariouscellsandtiss
4、ues,whichhavetheimportantphysiologicalfunctions.Suchkindofchannelsalsohasmanybiophysicalpropertiesofothermembers'inpotassiumionchannelsfamily,,includingtheionselectivity,thevoltage-dependentgating,theligand-dependent(calcium-activated)gatingandthestresssensitivity.Thestru
5、cturalanalysisofBKchannelscanhelptolearnmoreabouttheirowngatingmechanismandthegatingmechanismofotherfamilymembersaswell.Furthermore,withanalyzingthecommonnessofthewholefamilymembersandthespecificityoftheBKchannels,itwillbehelpfulforustoilluminatethestructureandthegatingme
6、chanismofBKchannels.Basedonthecorrelativestudyofpotassiumionchannelsfamily,anin-depthdiscussionaboutthemolecularstructure,functionandthegatingmechanismofBKchannelswillbegiveninthispaper.Keywords:BKionchannel;K+selectivity;Gating;bsubunitBK通道，即大电导，Ca2+激活的K+通道(large依赖性钾离子通道
7、家族相比，BK通道的特殊性在conductance,Ca2+-activatedK+channels)，广泛地表于其门控(gating)特性，既能被跨膜电位调控，也达于兴奋和非兴奋细胞中，并参与了许多生理过能被细胞内Ca2+调控[3]。这一特性有助于分析配体程，如动作电位的形成，激素分泌以及肌肉松弛激活与电压-依赖性激活门控两种分子机制并能够等[1,2]。BK通道由孔道形成亚基a与调节亚基b组检测两者之间的相互作用。由于受电压与Ca2+双重成，a亚基首先是从果蝇中克隆并表达出来的。调控，BK通道具有精细的细胞生理功能调节机制和a-亚基相应
8、位点的突变能限制肌肉与神经元中Ca2+较为广泛的生理意义。此外，进一步研究证明BK激活钾电流，因此这种通道又称作dSlo[1]。与电压通道具有应力敏感性[4,5]，这一方向的研究使得BK收稿日
