神経シグナル伝達におけるイオンチャネル

神経シグナル伝達に関連するイオンチャネルのリスト

神経シグナル伝達に関連するイオンチャネル

イオンチャネルとは?
イオンチャネルは、特定のイオンを神経細胞膜を透過させる、細孔と呼ばれる特殊な構造を含む膜貫通タンパク質の一種である。
イオンチャネルのいくつかはまた、膜を横切る電位を感知することができる他の構造を含む。そのような電位依存性チャネルは、膜電位の大きさに応じて開閉し、膜透過性をこの電位の変化によって調節することができる。
他の種類のイオンチャネルの開閉は、神経伝達物質などの細胞外化学シグナルによって制御され、一部はセカンドメッセンジャーなどの細胞内シグナルによって制御される。
ほかに、機械的刺激、温度の変化、またはそのような効果の組み合わせに反応するものもある。

電位依存性イオンチャネル
電位依存性イオンチャネルは、主要な生理的イオン(Na+、K+、Ca2+、およびCl- )のそれぞれに対して選択的透過性がある。
Na+チャンネル、Ca2+チャンネル、K+チャンネルおよびCl- チャンネルが発見され、すべて複数の遺伝子で同定

リガンド依存性イオンチャネル
リガンド依存性イオンチャネルは、膜電位の変化でなく化学信号(リガンド)に反応するイオンチャネルの一種である。
神経系における最も重要なリガンド依存性イオンチャンネルは神経伝達物質の結合によって活性化されるクラスである。これらのチャネルはシナプス伝達および他の形態の細胞対細胞に必須である。活動電位の基礎となる電位依存性イオンチャネルは、典型的には1種類のイオンのみを透過させる。細胞外リガンドによって活性化されたチャネルは通常選択性が低く、2種類以上のイオンをチャネル孔を通過させる。他のリガンド依存性チャネルは、ニューロンの細胞質内で生じる化学シグナルに敏感であり、そしてK+またはCl- のような特定のイオンに対して選択的であるか、またはすべての生理学的カチオンに対して透過性である。そのようなチャネルの特徴は、それらの細胞内表面上のリガンド結合ドメインはCa2+、環状ヌクレオチドcAMPおよびcGMPなどのセカンドメッセンジャー、またはプロトンと相互作用する点にある。

機械刺激依存性イオンチャネル、温度依存性イオンチャネル
また、熱または膜の変形に反応するイオンチャネルもある。
transient receptor potential (TRP)遺伝子ファミリーのいくつかのメンバーなどの熱活性化イオンチャネルは、疼痛および温度を感受することに寄与し、そして炎症を媒介するのを助ける。これらのチャンネルは、特定の温度範囲を検出するように特化されていることが多く、中には寒さによって活性化されるものもある。
他のイオンチャネルは、原形質膜の機械的歪みに応答し、そしてストレッチレセプターおよび神経筋伸張反射の基礎となる。これらのチャネルの特殊な形式は、聴覚有毛細胞が音波に反応することによって聴覚を可能にする。

神経シグナル伝達に関連するイオンチャネルに関する参考文献

• Purves D, Augustine G J, Fitzpatrick D, et al. Neuroscience, chapter 4[J]. 2004.