{"title":"Kaliumkanle: Abbildung I","body":"
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\nKaliumkanäle<\/STRONG>
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<\/BR>Theoretische transmembranäre Struktur des spannungsabhängigen Kaliumkanals<\/I>. Essentiell für die Ausbildung funktionsfähiger K+<\/SUP>-Kanäle sind transmembranständige α-Untereinheiten.<\/STRONG> Daneben gibt es auch noch 1 regulatorische, zur cytosolischen Seite gelegene β-Untereinheit. Bei A- und verzögert gleichrichtenden K+<\/SUP>-Kanälen bilden 4 α-Untereinheiten – ringförmig angeordnet – die Kanalpore. Die Aminosäuresequenzanalyse läßt auf 6 α-helikale transmembranäre Abschnitte (S1–S6) in einer einzelnen α-Untereinheit schließen. Man geht davon aus, daß alle 4 Untereinheiten mit dem Abschnitt zwischen S5 und S6 zur Bildung der Kanalpore beitragen. Der Spannungssensor (gating charge)<\/I>, dessen Konformationsänderung bei entsprechender Änderung des elektrischen Feldes über die Zellmembran zur Kanalöffnung führt, wird durch positiv geladene Aminosäuren in S4 gebildet. Die Struktur dieser Kanäle ist analog zu spannungsabhängigen Natriumkanälen<\/A> und Calciumkanälen<\/A>, deren α-Untereinheiten allerdings nur aus einem Protein mit 4 identischen internen Wiederholungen bestehen. Aufgrund der großen Anzahl beschriebener Untereinheiten ergeben sich bei K+<\/SUP>-Kanälen theoretisch Tausende von Kombinationsmöglichkeiten. Die molekularbiologische Klassifizierung der Proteine der α-Untereinheit erfolgt in Analogie für die bei Drosophila melanogaster<\/A><\/I> beschriebenen Genfamilien Shaker<\/A><\/I>, Shawl, Shal, Shab<\/I> und Slowpoke<\/I>. Bei den A-Kanälen befindet sich am N-terminalen Ende der Proteinsequenz eine zusätzliche, intrazellulär gelegene Domäne mit positiv geladenen Aminosäureresten (Ball). Im Offen-Zustand (open state)<\/I> des Kanals kann diese Domäne an einen Rezeptor nahe der inneren Kanalöffnung binden und diese wie mit einem Korken verstopfen. Dies führt zur Inaktivierung<\/I>, nicht aber zum Schließen des Kanals. Beim Verlassen der Öffnung geht der Kanal in den Offen-Zustand über und wird wieder permeabel. In Xenopus<\/I>-Oocyten (Amphibienoocyte<\/A>) führt eine Expression von ausschließlich α-Untereinheiten des A-Kanal-Typs zu funktionsfähigen K+<\/SUP>-Kanälen. Im Gegensatz zur unveränderten Aktivierungskinetik ist hier die Inaktivierung jedoch über 100fach verlangsamt. Bei einer Co-Expression mit der entsprechenden β-Untereinheit entstehen andererseits K+<\/SUP>-Kanäle mit einer für den A-Strom typischen Kinetik. Bei den bisher identifizierten β-Untereinheiten bestimmt die Länge des N-terminalen Endes die Geschwindigkeit der Inaktivierung des K+<\/SUP>-Kanals. Daher scheint die β-Untereinheit für die Kinetik eines Kanals entscheidend zu sein.
<\/BR>Eine Ausnahmestellung nimmt der high conductance Ca2+<\/SUP>-sensitive K+<\/SUP>-channel<\/I> ein, der über 7 transmembranäre Abschnitte der α-Untereinheiten und 1 transmembranäre β-Untereinheit verfügt. Bei ligandenaktivierten K+<\/SUP>-Kanälen<\/I> besteht die α-Untereinheit, soweit bekannt, aus einem Heteromultimer von Untereinheiten. Eine eigene Familie bilden die einwärts gleichrichtenden<\/I> und ATP-abhängigen K+<\/SUP>-Kanäle,<\/I> bei denen die α-Untereinheit aus 1 Homo- oder Heteromultimer mit nur jeweils 2 transmembranären Abschnitten besteht. Hinzu kommt eine regulatorische Untereinheit mit bis zu 17 transmembranären Abschnitten, die wahrscheinlich die ATP-Sensitivität der Kanäle kontrolliert. (Die 3 bzw. 4 letztgenannten Kanal-Typen sind in der Abb. nicht berücksichtigt.)"}