Naatriumkanalite

Naatriumkanalid on pingejuhitavad ioonkanalid, mis võimaldavad Na+ ioonide läbipääsu raku membraanist. Need kanalid on keskse tähtsusega aksjonipotentsiaalide tekkimisel ja levikul närvi- ning lihasrakkudes. Kanalid võivad koosneda ühest suurest alpha-subühikust, mida sageli kaasnevad beta-subühikud, mis modifitseerivad kanali omadusi.

Struktuuriliselt koosneb alfa-subühikust neljast homologeeritud domeenist (I–IV). Iga domeen sisaldab kuut transmembraanset segmenti (S1–S6). S4 on potentsiaalsensor ning kanal avaneb membraanipotentsiaali muutumisel. P-loop paikneb S5–S6 vahel ja moodustab kanalipori; selektiivsus ja läbilaske omadused on osaliselt seotud selle piirkonna aminohappemotiividega, sealhulgas DEKA-motiiviga.

Mitmesuguseid naatriumkanaleid kirjeldatakse Nav1.x perekonnana (Nav1.1–Nav1.9). Need esinevad erinevates kudedes: Nav1.5 (SCN5A) on peamiselt südames, Nav1.4 (SCN4A) skeletilihastes, Nav1.7 (SCN9A) ja Nav1.8 (SCN10A) närvisüsteemis jne. Naatriumkanalite mutatsioonid võivad põhjustada haigusi, sealhulgas epilepsiat, valuaiguseid ja südame juhtivushäireid.

Funktsiooni reguleerimise ja ravimiuuringute kontekstis on kanali avatus ja sulgemine sõltuvad membraanipotentsiaalist. Paljud ained blokeerivad naatriumkanaleid, sealhulgas lokaalanesteetikumid (lidokaiin) ja teised antiarütmikumid. Tetrodotoksiin (tetrodotoksiin) ja saxitoksiin on toksilised ühendid, mis võivad kanalit blokeerida; mõned kanali alamliigid on siiski TTX-resistented.

Ajaloost: naatriumkanalite mõistmine sai alguse 1950.–1960. aastatel Hodgkin-Huxley’i tööde kontekstis. Tänapäeval on need kanalid keskseid teemasid neuro-, kardiovaskulaar- ja valu-uuringutes ning haiguste diagnoosimisel ja ravis.