人体钠、钾、钙离子的正常含量及其电压门控通道
2008-10-25 16:56阅读：
上次去科研组被老师问住了，今天特地整理出来。免得下次还不会。
一、人体内钠、钾、钙离子的正常平均含量（参考值)
| 离子及位置 |
钠-胞内 |
钠-胞外 |
钾-胞内 |
钾-胞外 |
钙-胞内 |
钙-胞外 |
| 含量mmol/L |
12 |
140 |
140 |
3.5~5 |
10-7~-6 |
10 -3 |
二、各离子的电压门控通道结构
1.电压门控钾通道结构，如下图
人类电压门控性钾通道是一类跨膜糖蛋白，由α亚基超家族和β辅助亚基两部分构成的复合体。α亚基主要特点：每个α亚基由四个同源跨膜结构域（I-IV）构成，每个结构域有六次跨膜螺旋（S1~S6），N端和C端均位于胞内；S4含有带正电荷的氨基酸残基，为电压感受器，S4-S5链接区与钾通道的电导大小和失活相关，S5和S6之间的短肽参与构成孔道；胞外区有三个N-连接糖基化位点；胞浆区含有两个cATP磷酸化位点。S6螺旋含有一个保守的Pro-Val-Pro（PVP）基序，该基序起到铰链作用，对S6的动力变形和Kv通道的电压敏感型起重要作用。研究表明：α亚基形成多聚体时，PVP灵活性虽然受阻，但弹性并不消失。N端含有与通道N-型失活相关的球状肽（另见于β辅助亚基）。近年，在N端还发现了结构和功能不甚清晰的T1结构域，可能与同源亚基的正确装配、Kv1.2的开放和关闭有关，并且T1结构域含有能与β亚基结合的区域。另外，某些成员中具有SH3结合区和抑制通道失活的相关序列。在C端也发现了一些功能序列，例如Kv2.1的通道定位相关区和突触后密度蛋白（PSD-95）结合区。目前，对可溶性β亚基结构和功能的了解不多。
2.电压门控钠通道结构，见下图
电压门控性钠通道由α和β亚基构成。α亚基由四个同源跨膜结构域（I-IV）构成，而每个结构域含有六次跨膜螺旋（S1-S6），S4为电压感受器，S5和S6之间的短肽参与构成孔道，起到闸门的作用，可折入胞浆内参与介导去极化过程。I和II结构域之间含有多个蛋白激酶的磷酸化位点，位于胞浆区的连接III和IV结构域的短链，在持续去极化时可从胞内阻塞孔道，发挥失活作用。中枢神经系统含β
1（或β
3）和β
2亚基，而骨骼肌中仅含有β
1亚基。与Kv和Cav不同的是，虽然Nav的α亚基构成孔道，但是通道的动力学性质及电压门控性是由β亚基调控的，胞外的免疫球蛋白样折叠是调节通道表达和定位的关键部位。
3.电压门控性钙通道结构，见下图
电压门控性钙通道由四或五个不同亚基构成。α
1亚基最大，是构成离子通透孔道、感受电压变化、cAMP磷酸化、及药物、毒素结合位点之所在。与电压门控性钾通道结构相似，α1亚基由四个同源跨膜结构域构成，每个结构域含六次跨膜螺旋。其中，S4为电压感受器，S5和S6之间的氨基酸残基使离子选择性通透。大部分Cav家族成员具有胞内β亚基和α
2δ复合物。β亚基单位在第107和第203之间的有两个氨基酸序列高度保守区和三个可变区，第二个保守区的前30个氨基酸与α
1亚基的I、II间胞内连接环相结合；α
2为胞外蛋白，与单次跨膜序列δ亚基的胞外N端结合形成复合物。γ亚单位多见于脑、心和骨骼肌，由四次跨膜螺旋构成，但与Cav的活化与灭活。虽然这些辅助亚单位对通道的性质有一定的影响，但该通道的电生理学和药学性质主要由α
1决定。
