АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыМатериалы БРЭСпецпроектыСтать автором
Настроить видСменить языкИнформация
О РУВИКИ
Ответ на вопрос

Кальциевые каналы

Pause

Кальциевые каналы — семейство ионных каналов, избирательно проницаемых для ионов кальция Ca2+. Часто данный термин синонимичен потенциал-зависимым кальциевым каналам, хотя также существуют и лиганд-зависимые кальциевые каналы[1].

Например, рецептор инозитолтрифосфата (IP3) является лиганд-зависимым кальциевым каналом, и его эндогенным лигандом-агонистом является IP3. Рецептор IP3 находится в мембране эндоплазматического ретикулума и саркоплазматического ретикулума мышц. После связывания с IP3 освобождает ионы кальция из кальциевых депо ретикулума. Появление IP3 в цитоплазме клетки может быть вызвано активацией рецепторов, связанных с G-белками.

Блокаторы кальциевых каналов применяют для лечения повышенного артериального давления, боли, эпилептических приступов. Ведутся их клинические испытания применительно к болезни Паркинсона. Поскольку кальциевые каналы играют важную роль в формировании наркотической зависимости, их ингибиторы перспективны при терапии этого заболевания. Многие блокаторы кальциевых каналов перспективны для лечения психиатрических заболеваний и имеют анксиолитический эффект.

Типы каналов

Следующие таблицы содержат сведения о разных типах кальциевых каналов, потенциал- и лигандуправляемых. Приводится информация о биофизических свойствах, расположении, кодирующих генах и функциях.

Потенциалуправляемые

Тип Активация Белок Ген Расположение Функция
L-тип[en] высокопороговые кальциевые каналы (активируется при высоких значениях мембранного потенциала) Cav1.1[en]
Cav1.2[en]
Cav1.3[en]
Cav1.4[en]
CACNA1S
CACNA1C
CACNA1D
CACNA1F		 Скелетные мышцы, кости (остеобласты), вентрикулярные миоциты, дендриты и шипики дендритов нейронов коры мозга Сокращение сердечной мышцы и гладких мышц. Ответственны за удлинённый потенциал действия в сердечной мышце.
P-тип[en]/Q-тип[en] высокопороговые кальциевые каналы Cav2.1[en] CACNA1A Нейроны Пуркинье в мозжечке / гранулярные клетки мозжечка высвобождение нейромедиатора
N-тип[en] высокопороговые кальциевые каналы Cav2.2 CACNA1B По всему мозгу высвобождение нейромедиатора
R-тип[en] промежуточный порог активации Cav2.3 CACNA1E гранулярные клетки мозжечка, другие нейроны ?
T-тип[en] низкопороговые кальциевые каналы Cav3.1
Cav3.2[en]
Cav3.3
 CACNA1G
CACNA1H
CACNA1I		 нейроны, клетки с пейсмейкерной активностью, кости (остеоциты) регулярный синусовый ритм[en]

Лигандуправляемые

  • рецептор-управляемые кальциевые каналы (в вазоконстрикции)
Тип Активация Ген Расположение Функция
Рецептор инозитолтрифосфата (IP3) IP3 эндоплазматический ретикулум и саркоплазматический ретикулум После связывания с IP3 освобождает ионы кальция. Появление IP3 в цитоплазме клетки может быть вызвано активацией рецепторов, связанных с G-белками.
Рианодин-чувствительный канал дигидропиридиновые рецепторы Т-трубочек и повышенная концентрация внутриклеточного кальция (Кальцийиндуцированное высвобождение кальция — CICR) эндоплазматический ретикулум и саркоплазматический ретикулум Кальцийиндуцированное высвобождение кальция в миоцитах
Двухпоровый канал
Катионные каналы сперматозоидов
каналы, управляемые кальциевыми депо опосредованно благодаря истощению запасов кальция в эндоплазматическом ретикулуме и саркоплазматическом ретикулуме плазматическая мембрана

Для RyR1 в мембране саркоплазматического ретикулума описано сопряжённое открывание соседних каналов. Они контактируют «угол к углу» посредством доменов BSol и сохраняют физическую связь при переходе между закрытым и открытым состояниями. При активации одного канала поворот его цитозольной части механически перестраивает межканальный контакт и снижает энергетический барьер для открытия соседнего канала[2]. Благодаря такому сопряжённому открыванию массивы RyR1 обеспечивают синхронное высвобождение ионов кальция в мышечных клетках[2]. Мутации в участках интерфейса, опосредованного доменом BSol, могут дестабилизировать межканальные контакты и нарушать кооперативное открывание, не препятствуя открытию одиночного канала; возникающие гиперчувствительность и утечка кальция связаны с врождёнными миопатиями и злокачественной гипертермией[2].

Примечания

  1. ↑ Striggow F., Ehrlich B. E. Ligand-gated calcium channels inside and out (англ.) // Current Opinion in Cell Biology. — Elsevier, 1996. — August (vol. 8, no. 4). — P. 490—495. — doi:10.1016/S0955-0674(96)80025-1. — PMID 8791458. Архивировано 1 июля 2019 года.
  2. ↑ 1 2 3 Ligand-induced activation of RyR1 in native membranes. Nature Communications. Дата обращения: 24 сентября 2026.

Дополнительно по теме

Категории

Pause