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细胞膜离子通道(1)
来源:网络文章    日期:2018-04-29 22:13    小贴士:点击图片可翻页
原标题:细胞膜离子通道    【】

细胞膜上离子通道的功能,除了可以调节细胞内外的渗透压,也是维持细胞膜电位的重要分子,而神经细胞要进行讯号传导,便是靠离子的进出以造成膜电位的变化。虽然科学家对于细胞膜上离子通道已有相当程度的了解,对于离子通道所具有的特殊选择性,也从能蛋白质的结构大略获得解释,但是一直缺乏一套完整详细的分子作用机制。原因是,要做出膜蛋白三维结构的高解析度影像,非常不容易。

方法

1998年,麦金农做出了链霉菌的离子通道蛋白质KcsA的高解析三维结构影像,并首度从原子层次去了解离子通道的作用方式。KcsA离子通道中有一种“滤嘴”,能让钾离子(K+)通过,却不允许同族元素中体积更小的钠离子(Na+)通过,这令科学家百思不得其解。但是麦金农根据KcsA的立体结构,发现离子通道中“滤嘴”边上的四个氧原子的位置,恰好跟钾离子在水溶液中的情况一样,亦即滤嘴边上的氧与水分子的氧距离相同,所以钾离子能够安然通过通道,一如在水中一样;但钠离子尺寸较小,无法顺利接上滤嘴边上的四个氧原子,因此只能留在水溶液,而无法轻易穿过通道。而离子通道的开关会受到细胞的控制,麦金农发现,离子通道的底部有个闸门,当离子通道接收到特定的讯号,离子通道蛋白质结构便会发生改变,因此造成闸门的开关。细胞膜离子通道细胞膜离子通道

麦金农对于钾离子通道的结构与作用机制的研究,是生物化学、生物物理等领域的一大突破,也为神经疾病、肌肉与心脏疾病的新药物开发,指引了新的方向。  

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