nátrium -, kálium-és kalciumcsatornák

az idegimpulzusok átmeneti membrán depolarizációs/re-polarizációs hullámból állnak, amely áthalad az idegsejten, és cselekvési potenciált jelölnek. Amint azt a 9. fejezetben láttuk, nátrium – és káliumcsatornák és szivattyúk, Alan Hodgkin és Andrew Huxley 1952-ben bebizonyították,hogy a tintahal óriás axonjába (az idegsejt testéből származó hosszú folyamat) beültetett mikroelektróda 3 képes rögzíteni egy ilyen cselekvési potenciált (Hodgkin and Huxley, 1952, ábra. 9.1). A gerjesztési küszöbön a Na + csatornák megnyílnak, majd a K+ csatornák későbbi megnyitása következik. Ahogy a Na + ionok belépnek, a K + ionok elhagyják a cellát. Az eredmény az, hogy az első ~0,5 ms-ban a membránpotenciál a körülbelül -60 mV nyugalmi potenciálról körülbelül +30 mV-ra nő. A Na + csatornák most tűzállóvá válnak, és nincs több Na + belép a sejtbe, míg a K + továbbra is elhagyja a sejtet, ami gyors repolarizációt okoz, ami lehetővé teszi a membránpotenciál túllépését a nyugalmi potenciállal (hiperpolarizáció), mielőtt visszanyerné kezdeti értékét. A feszültség-függő Na+ K+ ion csatornák között az idegi membránok létre a cselekvési lehetőségek (lényegében elektrokémiai gradiens), amely lehetővé teszi információk átvitele, valamint szabályozza a sejtműködés.

Emlős neuronok express egy nagy repertoár a feszültségfüggő ioncsatornák (VDICs), amely megjeleníti egy gazdag égetés viselkedések széles skáláját ingerekre, illetve tüzelési frekvencia, biztosítva ezáltal a belső elektromos tulajdonságok, valamint a gyors feldolgozás, továbbítás a szinaptikus jelek emlős neuronok. A Vdik-ek többsége Na+, K+ és Ca2+ ionokra szelektív, és a neuronális sejtek, a dendritek és az axonok meghatározott helyein helyezkednek el. A specifikus VDIC típusok szelektív elhelyezése az emlős neuronok pontos helyein, valamint dinamikus szabályozása a helyi jelátviteli útvonalakon keresztül lehetővé teszi az agyműködés alapját képező neuronális funkció összetettségét.

az emlős kálium-Vdicsek (Kv-csatornák) hat transzmembrán α alegységből álló tetramerikai egységekből állnak, amelyek mindegyike egy kiegészítő β alegységhez kapcsolódik. Az emberi genom összesen 40 gént tartalmaz, amelyek kálium-Kv csatorna α alegységeket kódolnak. Ezeknek a géneknek egy része olyan üzeneteket generál, amelyek alternatív splicingnek vannak kitéve. Az emlős agyban ezeknek a Kv csatorna α alegységeknek a kifejeződése a neuronokra korlátozódik, bár a gliasejtek a neuronális repertoár egy részhalmazát fejezhetik ki. A KV csatornák a szubcelluláris szegregáció legkülönbözőbb mintái közé tartoznak. A Kv1 csatornák túlnyomórészt axonokban helyezkednek el. A Kv1-csatornák elsősorban axonokon és idegvégződéseken találhatók, a Kv2-csatornák a sejttesteken és a dendriteken, a Kv3-csatornák a dendritikus vagy axonális tartományokban, az alegység és a sejttípus függvényében, a Kv4-csatornák pedig a sejttest dendritikus membránjaiban koncentrálódnak.

Mint láttuk, a 9. Fejezet-Nátrium, Kálium – Csatornák Szivattyúk, nátrium-csatornák (Nav csatornák) áll egy pórus-képző α-alegység, amely elegendő a funkcionális kifejezés, kapcsolódó kiegészítő alegységek β, amely módosítja mind a kinetikai a feszültség függése a gate-csatorna a csatorna. Kilenc emlős Nav csatorna izoenzimek ismert, amely a Nav1.1 Nav1.3 túlnyomórészt honosított a neuronális sejt szervek, valamint proximális dendrites, ahol ők irányítják neuronális ingerlékenység beállítás a küszöböt, az akciós potenciál kezdeményezése, szaporítás, hogy a dendritic, valamint idegi rekesszel. A Nav1. 2-t túlnyomórészt nem kezelt axonokban fejezik ki, ahol cselekvési potenciált vezet. A Nav1. 6 kiemelkedően megtalálható a Ranvier csomópontjaiban, ahol az akciópotenciálokat terjeszti, valamint az axon kezdeti szegmenseiben, ahol az akciópotenciálok kezdeményeznek. A Nav1 áramok modulálása kétségtelenül fontos in vivo, és a Nav1 csatorna működését finoman megváltoztató mutációk hiperexcitabilitás, például epilepszia emberi betegségeihez vezethetnek.

Kalcium-csatorna (Cav csatornák) mediációt a kalcium beáramlás a neuronális sejteken válaszul membrán depolarization, közvetítő széles intracelluláris folyamatok, mint például az aktiválás a kalcium-függő enzimeket, gén átírását, valamint neurotranszmitter exocytosis/váladék. Tevékenységük alapvető követelmény a neuronális plazmamembránban lévő elektromos jelek összekapcsolásához a sejteken belüli fiziológiai eseményekhez. A natív agyi Cavani csatornák biokémiai jellemzése azt mutatta, hogy a nagy α1 fő alegység mellett számos kiegészítő alegység is létezik. Az α1 alegység a legnagyobb és legfontosabb alegység, amely tartalmazza az ionvezetési pórust, a membránfeszültség-érzékelőt és a gating készüléket. Számos különböző α1 alegységet azonosítottak és jellemeztek az emlős idegrendszerben, mindegyiknek sajátos élettani funkciói, elektrofiziológiai és farmakológiai tulajdonságai vannak.