Ioonkanalid

Ioonkanalid on rakumembraani läbivad valgukompleksid, mis moodustavad poori ja lubavad ioonidel läbi membraani liikumise vastavalt elektro-kütuse gradientidele. Need on ioonidele selektiivsed, ning nende juhtivus sõltub kanali tüübi ja selle iooni suurusest ning koostoimetest. Ioonkanalid võivad olla avatud või suletud ning nende avanemine (gating) toimub erinevatel stiimulitel.

Peamised gating-mehhanismid on elektriline (voltage-sõltuvad) avanemine, ligandi-sõltuv avanemine ning mehaaniliselt stimuleeritud avanemine. Voltuge-sõltuvad kanalid avanevad rakupinna elektrilise potentsiaali muutumisel, mis on keskne mehhanism aktsioonipotentsiaali tekkel. Ligandi-sõltuvad kanalid avanevad neurotransmitterite või teiste molekulide seostumisel kanali receptorile. Mehaaniliselt gatitud kanalid reageerivad raku membraani mehaanilisele deformeerimisele. Lisaks on olemas lihtsalõõmsad lekkekanalid (leak channels) ja teised alluvatekli tüübiga kanali moodustised.

Tüüpilised ionikanalite rühmad hõlmavad voltage-gated Na+, K+ ja Ca2+ kanaleid, mis on võtmetähtsusega närviimpulsside ja lihaste kontraktsioonide korral; ligand-gated kanalid nagu nikotiinonenkrortisõlvestatud acetüülkoliinireseptori, GABA_A, NMDA ja altre glutamaadi retseptorid; inward rectifier (Kir) ja kaks-auk-kanalid (K2P); ning mehhaaniliselt stimuleeritud kanaleid nagu Piezo. Ioonkanalid on kriitilised membraanipotentsiaali hoidmisel ja protsesside korraldamisel, mis hõlmavad aktiivset närvi- ja lihasfunktsiooni ning hormonaalset ja sekretoorset regulatsiooni.

Kliiniliselt on ioonkanalid tähenduslikud sihtmärgid ja nende haiguslikud düsregulatsioonid nimetatakse kanalopaatiad. Need võivad kaasa tuua epilepsiat, migreeni, arütmiaid ja teisi häireid, ning neid kanaleid saab mõjutada erinevate ravimite ja toimetega.