Калиевые каналы внутреннего выпрямления

Входящий калиевый канал
Строение входящего калиевого канала
Идентификаторы
Символ	IRK
Pfam	PF01007
Pfam clan	CL0030
InterPro	IPR013521
SCOP	1n9p
SUPERFAMILY	1n9p
TCDB	1.A.2
OPM superfamily	8
OPM protein	3sya
Доступные структуры белков
Pfam	структуры
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	3D-модель
Медиафайлы на Викискладе

Входящий калиевый канал, N-терминальный конец
Идентификаторы
Символ	IRK_N
Pfam	PF08466
InterPro	IPR013673
Доступные структуры белков
Pfam	структуры
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	3D-модель
Медиафайлы на Викискладе

Калиевые каналы внутреннего выпрямления (K_ir, IRK) — специфическое подмножество

Каналами внутреннего выпрямления называют такие ионные каналы, через которые положительные ионы легко проходят внутрь клетки, но не наружу (из клетки). Считается, что этот ток ионов внутрь клетки может играть важную роль в регуляции нейронной активности, помогая стабилизировать мембранный потенциал покоя клетки. При мембранном потенциале, более негативном, чем равновесный потенциал для K⁺, калиевые каналы внутреннего выпрямления поддерживают ток позитивно заряженных ионов калия внутрь клетки, заставляя мембранный потенциал вернуться к потенциалу покоя. Однако при потенциале на мембране большем, чем равновесный потенциал для калия, положительные ионы проходят через каналы внутреннего выпрямления лишь в малых количествах. Таким образом, клетка с большим количеством K_ir сохраняет мембранный потенциал близким к равновесному потенциалу калия и не проявляет спонтанной электрической активности^[5].

Калиевые каналы внутреннего выпрямления отличаются от «типичных» калиевых каналов, таких как каналы задержанного выпрямления и калиевые каналы типа А, которые отвечают за реполяризацию клетки после деполяризации во время потенциала действия. «Типичные» калиевые каналы пропускают ток калия наружу (а не внутрь) клетки при деполяризации мембранного потенциала, и могут рассматриваться как каналы «внешнего выпрямления». Поэтому после открытия токов внутреннего выпрямления их назвали токами «аномального выпрямления», показывая их отличие от выходящего тока калия^[5].

Каналы внутреннего выпрямления отличаются и от двупоровых калиевых каналов (K_2p), которые отвечают за «утечку» калия из клетки. Некоторые каналы внутреннего выпрямления, иногда называемые «слабыми внутренними выпрямителями», пропускают слабый выходящий ток калия при потенциалах на мембране более позитивных, чем равновесный потенциал для калия. Вместе с каналами утечки они участвуют в образовании мембранного потенциала покоя^[6].

Феномен внутреннего выпрямления каналов K_ir является результатом блокирования канала эндогенными полиаминами, называемыми сперминами, а также ионами магния, которые закрывают пору канала при положительных потенциалах, в результате чего выходящий ток уменьшается. Эта потенциал-зависимая блокировка полиаминами приводит к тому, что канал пропускает только входящие токи. Однако детали этого механизма изучены не до конца^[7].

Для активации всех видов K_ir каналов необходим фосфатидилинозитол-4,5-дифосфат (PIP₂)^[8]. Поэтому калиевые каналы внутреннего выпрямления можно рассматривать как лиганд-зависимые ионные каналы.

Каналы K_ir были обнаружены в различных типах клеток, включая

• Персистирующая гиперинсулинемическая гипогликемия новорождённых связана с аутосомной рецессивной мутацией K_ir6.2. Некоторые мутации этого гена уменьшают способность канала регулировать секрецию инсулина, что приводит к гипогликемии.
• почек к удержанию калия, что приводит к гипокалиемии
  .
• сердечными аритмиями
  и нарушениями развития органов и систем.
• Отравление солями бария — одна из причин его — способность бария блокировать каналы K_ir, наряду с кальциевыми.
• Атеросклероз также может быть связан с нарушением функции каналов K_ir. Потеря способности K_ir клеток эндотелия сосудов генерировать токи является одним из первых признаков атерогенеза, ещё до того, как начинается отложение холестерина в стенке сосудов.
• Семейный гипокалиемический периодический паралич также связан с нарушением функции K_ir2.6^[9].
• Синдром короткого интервала QT может вызываться мутацией гена, кодирующего K_ir2.1^[5][10].

См. также

• Калиевые каналы
• GIRK

Примечания

1. doi:10.1124/pr.57.4.11. — PMID 16382105
   .
2. doi:10.1007/BF00211406. — PMID 8582318. Архивировано
   18 июня 2018 года.
3. doi:10.1007/s12275-010-9231-9. Архивировано
   1 сентября 2019 года.
4. doi:10.1096/fj.1530-6860. Архивировано
   22 октября 2015 года.
5. ↑
   doi:10.1152/physrev.00021.2009. Архивировано
   1 марта 2016 года.
6. ↑ Hille B. et al. Ion Channels of Excitable Membranes. — 3rd ed.. — Sunderland, MA: Sinauer, 2001. — С. 155. — 814 с. — ISBN 0-87893-321-2.
7. doi:10.1007/978-4-431-55212-3_18. Архивировано
   17 июня 2018 года.
8. doi:10.1085/jgp.200709936. — PMID 18411329
   .
9. doi:10.1016/j.cell.2009.12.024. — PMID 20074522
   .
10. doi:10.1161/01.RES.0000162101.76263.8c. — PMID 15761194. Архивировано
    23 января 2017 года.

Для дополнительного чтения

• Bertil Hille (2001). Ion Channels of Excitable Membranes 3rd ed. (Sinauer: Sunderland, MA), pp. 149—154. ISBN 0-87893-321-2.

Ссылки

• MeSH Inward+Rectifier+Potassium+Channels.
• Inwardly Recifying Potassium Channels  (неопр.). IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels. International Union of Basic and Clinical Pharmacology.

В другом языковом разделе есть более полная статья Inward-rectifier potassium ion channel (англ.). Вы можете помочь проекту, расширив текущую статью с помощью перевода