Transferkanalen

Transferkanalen, ook wel membraankanalen genoemd, zijn eiwitcomplexen die de overdracht van ionen en kleine moleculen door biologische membranen mogelijk maken. Ze vormen poriën of poorten die stoffen laten passeren langs een elektrochemische gradient (faciliterde diffusie) of, bij sommige systemen, door koppeling aan ATP-hydrolyse of een chemische gradient (actief transport). Transferkanalen onderscheiden zich van andere transporters doordat ze vaak selectief zijn en doorgaans met relatief weinig bindende stappen de stof laten passeren; sommige kanalen kunnen volledig geopend of gesloten worden door gatingmechanismen.

Er bestaan verschillende typen transferkanalen, waaronder ionkanalen (bijv. voltage-gated en ligand-gated kanalen), aquaporinen voor water en porines in gramnegatieve bacteriën die kleine moleculen doorlaten. Andere systemen functioneren als permeases die een kanaalachtig pad vormen. De selectiviteit wordt bepaald door de grootte van de opening en de chemische eigenschappen van de kanaalwand. Gate mechanismen kunnen worden geactiveerd of geïnactiveerd door veranderingen in membraanpotentiaal, liganden, mechanische spanning of cellulaire signalen.

Structuurmatig bestaan transferkanalen uit één of meerdere subunits die transmembrane helices vormen en zo een poreuze doorgang creëren. Veel kanalen zijn tetramerisch of bestaan uit meerdere subunits die gezamenlijk het pore en regulerende delen vormen.

In de fysiologie spelen transferkanalen een sleutelrol bij zenuwsignalering, spiercontractie, osmoregulatie en secretieprocessen. Ze zijn betrokken bij aandoeningen zoals channelopathieën, bijvoorbeeld afwijkingen in kalium- of natriumkanalen die leiden tot hartritmestoornissen, epilepsie of cystische fibrose.

Het begrip transferkanalen wordt veelvuldig gebruikt in biologie, geneeskunde en biotechnologie, waar men probeert kanalen doelmatig te moduleren voor medicijnontwikkeling of synthetische membranetransport.