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Canal iónico

Diagrama esquemático de un canal iónico. 1 - dominios del canal (típicamente cuatro por canal), 2 - vestíbulo externo, 3 - filtro de selectividad , 4 - diámetro del filtro de se...

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Diagrama esquemático de un canal iónico. 1 - dominios del canal (típicamente cuatro por canal), 2 - vestíbulo externo, 3 - filtro de selectividad , 4 - diámetro del filtro de selectividad, 5 - sitio de fosforilación , 6 - membrana celular .

Los canales iónicos son proteínas de membrana formadoras de poros que permiten el paso de iones a través del poro del canal. Sus funciones incluyen establecer un potencial de membrana en reposo , [ 1 ] modular potenciales de acción y otras señales eléctricas regulando el flujo de iones a través de la membrana celular , controlar el flujo de iones a través de células secretoras y epiteliales , y regular el volumen celular . Los canales iónicos están presentes en las membranas de todas las células. [ 2 ] [ 3 ] Los canales iónicos son una de las dos clases de proteínas ionofóricas , siendo la otra los transportadores de iones . [ 4 ]

El estudio de los canales iónicos suele involucrar la biofísica , la electrofisiología y la farmacología , utilizando técnicas como la fijación de voltaje , la fijación de parche , la inmunohistoquímica , la cristalografía de rayos X , la fluoroscopia y la RT-PCR . Su clasificación como moléculas se denomina canalómica .

Características básicas

Estructura del canal de potasio KcsA ( PDB: 1K4C ). Los dos planos indican los límites de hidrocarburos de la bicapa lipídica y se calcularon con el algoritmo ANVIL. [ 5 ]

Hay dos características distintivas de los canales iónicos que los diferencian de otros tipos de proteínas transportadoras de iones: [ 4 ]

  1. La velocidad de transporte de iones a través del canal es muy alta (a menudo 10⁶ iones por segundo o más).
  2. Los iones pasan a través de canales siguiendo su gradiente electroquímico , que es función de la concentración de iones y del potencial de membrana, "cuesta abajo", sin el aporte (o la ayuda) de energía metabólica (por ejemplo, ATP , mecanismos de cotransporte o mecanismos de transporte activo ).

Los canales iónicos se encuentran en la membrana de todas las células excitables [ 3 ] y de muchos orgánulos intracelulares . A menudo se describen como túneles estrechos llenos de agua que permiten el paso únicamente de iones de un tamaño y/o carga determinados. Esta característica se denomina permeabilidad selectiva . El poro del canal arquetípico tiene solo uno o dos átomos de ancho en su punto más estrecho y es selectivo para especies específicas de iones, como el sodio o el potasio . Sin embargo, algunos canales pueden ser permeables al paso de más de un tipo de ion, que generalmente comparten una carga común: positiva ( cationes ) o negativa ( aniones ). Los iones suelen moverse a través de los segmentos del poro del canal en fila india casi tan rápido como se mueven a través de la solución libre. En muchos canales iónicos, el paso a través del poro está regulado por una "compuerta", que puede abrirse o cerrarse en respuesta a señales químicas o eléctricas, temperatura o fuerza mecánica.

Los canales iónicos son proteínas de membrana integrales , formadas típicamente como ensamblajes de varias proteínas individuales. Estos ensamblajes "multisubunitarios" generalmente implican una disposición circular de proteínas idénticas u homólogas densamente empaquetadas alrededor de un poro lleno de agua a través del plano de la membrana o bicapa lipídica . [ 6 ] [ 7 ] Para la mayoría de los canales iónicos dependientes de voltaje , la(s) subunidad(es) formadora(s) del poro se denominan subunidad(es) α, mientras que las subunidades auxiliares se denominan β, γ, etc.

Función biológica

Debido a que los canales subyacen al impulso nervioso y a que los canales "activados por transmisores" median la conducción a través de las sinapsis , los canales son componentes especialmente importantes del sistema nervioso . De hecho, numerosas toxinas que los organismos han desarrollado para inactivar los sistemas nerviosos de depredadores y presas (por ejemplo, los venenos producidos por arañas, escorpiones, serpientes, peces, abejas, caracoles marinos y otros) actúan modulando la conductancia y/o la cinética de los canales iónicos. Además, los canales iónicos son componentes clave en una amplia variedad de procesos biológicos que implican cambios rápidos en las células, como la contracción del músculo cardíaco , esquelético y liso , el transporte epitelial de nutrientes e iones, la activación de las células T y la liberación de insulina por las células beta pancreáticas . En la búsqueda de nuevos fármacos, los canales iónicos son un objetivo frecuente. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

Diversidad

Existen más de 300 tipos de canales iónicos solo en las células del oído interno. [ 11 ] Los canales iónicos se pueden clasificar según la naturaleza de su mecanismo de apertura y cierre , el tipo de iones que los atraviesan, el número de poros y la localización de las proteínas. [ 12 ]

La heterogeneidad de los canales iónicos se agrava cuando canales con diferentes subunidades constitutivas generan un tipo específico de corriente. [ 13 ] La ausencia o mutación de uno o más de los tipos de subunidades del canal que contribuyen puede provocar una pérdida de función y, potencialmente, ser la causa subyacente de enfermedades neurológicas. [ 14 ]

Clasificación por compuerta

Los canales iónicos se pueden clasificar según su mecanismo de apertura y cierre. Por ejemplo, los canales iónicos dependientes de voltaje se abren o cierran en función del gradiente de voltaje a través de la membrana plasmática, mientras que los canales iónicos dependientes de ligando se abren o cierran en función de la unión de ligandos al canal. [ 15 ]

Dependiente del voltaje

Los canales iónicos dependientes del voltaje se abren y se cierran en respuesta al potencial de membrana .

  • Canales de sodio dependientes de voltaje : Esta familia contiene al menos 9 miembros y es en gran parte responsable de la creación y propagación del potencial de acción . Las subunidades α formadoras de poros son muy grandes (hasta 4000 aminoácidos ) y constan de cuatro dominios de repetición homólogos (I-IV), cada uno con seis segmentos transmembrana (S1-S6), para un total de 24 segmentos transmembrana. Los miembros de esta familia también se coensamblan con subunidades β auxiliares, cada una de las cuales atraviesa la membrana una vez. Tanto las subunidades α como las β están extensamente glicosiladas .
  • Canales de calcio dependientes de voltaje : Esta familia consta de 10 miembros, aunque se sabe que se ensamblan con las subunidades α, δ , β y γ. Estos canales desempeñan un papel importante tanto en la conexión entre la excitación muscular y la contracción como entre la excitación neuronal y la liberación de neurotransmisores. Las subunidades α presentan una estructura similar a la de los canales de sodio y tienen un tamaño similar.
  • Canales de potasio dependientes de voltaje (KV ) : Esta familia comprende casi 40 miembros, que a su vez se dividen en 12 subfamilias. Estos canales son conocidos principalmente por su función en la repolarización de la membrana celular tras los potenciales de acción . Las subunidades α poseen seis segmentos transmembrana, homólogos a un único dominio de los canales de sodio. En consecuencia, se ensamblan como tetrámeros para formar un canal funcional.
  • Algunos canales de potencial de receptor transitorio : Este grupo de canales, normalmente denominados simplemente canales TRP, recibe su nombre por su función en la fototransducción de Drosophila . Esta familia, que contiene al menos 28 miembros, es increíblemente diversa en su método de activación. Algunos canales TRP parecen estar constitutivamente abiertos, mientras que otros se activan por voltaje , Ca2 + intracelular , pH, estado redox, osmolaridad y estiramiento mecánico . Estos canales también varían según el/los ión(es) que transportan, algunos siendo selectivos para Ca2 + mientras que otros son menos selectivos, actuando como canales catiónicos. Esta familia se subdivide en 6 subfamilias según su homología: clásica ( TRPC ), receptores vanilloides ( TRPV ), melastatina ( TRPM ), policistinas ( TRPP ), mucolipinas ( TRPML ) y proteína transmembrana de anquirina 1 ( TRPA ).
  • Canales activados por nucleótidos cíclicos y regulados por hiperpolarización : La apertura de estos canales se debe a la hiperpolarización, en lugar de la despolarización requerida para otros canales regulados por nucleótidos cíclicos. Estos canales también son sensibles a los nucleótidos cíclicos cAMP y cGMP , que alteran la sensibilidad al voltaje de la apertura del canal. Estos canales son permeables a los cationes monovalentes K + y Na + . Hay 4 miembros de esta familia, todos los cuales forman tetrámeros de seis subunidades α transmembrana. Dado que estos canales se abren en condiciones de hiperpolarización, funcionan como canales marcapasos en el corazón, particularmente en el nódulo SA .
  • Canales de protones dependientes de voltaje : Estos canales se abren con la despolarización, pero de forma altamente sensible al pH. Como resultado, se abren solo cuando el gradiente electroquímico es hacia afuera, de modo que su apertura solo permite la salida de protones de las células. Su función parece ser la extrusión de ácido de las células. Otra función importante ocurre en los fagocitos (por ejemplo, eosinófilos , neutrófilos , macrófagos ) durante el estallido respiratorio. Cuando las bacterias u otros microbios son engullidos por los fagocitos, la enzima NADPH oxidasa se ensambla en la membrana y comienza a producir especies reactivas de oxígeno (ROS) que ayudan a eliminar las bacterias. La NADPH oxidasa es electrogénica, transportando electrones a través de la membrana, y los canales de protones se abren para permitir que el flujo de protones equilibre eléctricamente el movimiento de electrones.

Regulado por ligando (neurotransmisor)

También conocidos como receptores ionotrópicos , este grupo de canales se abre en respuesta a la unión de moléculas ligando específicas al dominio extracelular de la proteína receptora. [ 16 ] La unión del ligando provoca un cambio conformacional en la estructura de la proteína del canal que, en última instancia, conduce a la apertura de la compuerta del canal y al posterior flujo de iones a través de la membrana plasmática. Ejemplos de estos canales incluyen los receptores nicotínicos de acetilcolina permeables a cationes , los receptores ionotrópicos activados por glutamato , los canales iónicos sensibles al ácido (ASIC), [ 17 ] los receptores P2X activados por ATP y el receptor GABA A activado por ácido γ-aminobutírico permeable a aniones . [ 18 ]

Los canales iónicos activados por segundos mensajeros también pueden clasificarse en este grupo, aunque los ligandos y los segundos mensajeros se distinguen entre sí por otros motivos.

Regulado por lípidos

Este grupo de canales se abre en respuesta a moléculas lipídicas específicas que se unen al dominio transmembrana del canal, típicamente cerca de la capa interna de la membrana plasmática. [ 19 ] El fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato ( PIP 2 ) y el ácido fosfatídico ( PA ) son los lípidos mejor caracterizados para regular estos canales. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] Muchos de los canales de potasio de fuga son regulados por lípidos, incluidos los canales de potasio rectificadores de entrada y los canales de potasio de dos dominios de poro TREK-1 y TRAAK. La familia de canales de potasio KCNQ es regulada por PIP 2 . [ 23 ] El canal de potasio activado por voltaje (Kv) está regulado por PA. Su punto medio de activación se desplaza +50 mV tras la hidrólisis de PA, cerca de los potenciales de membrana en reposo. [ 24 ] Esto sugiere que Kv podría abrirse por hidrólisis lipídica independientemente del voltaje y puede calificar a este canal como un canal dual regulado por lípidos y voltaje.

Otras puertas

La regulación también incluye la activación e inactivación por segundos mensajeros desde el interior de la membrana celular , en lugar de desde el exterior de la célula, como ocurre con los ligandos.

Clasificación por tipo de iones

Clasificación por localización celular

Los canales iónicos también se clasifican según su localización subcelular. La membrana plasmática representa alrededor del 2 % de la membrana celular total, mientras que los orgánulos intracelulares contienen el 98 % de la membrana celular. Los principales compartimentos intracelulares son el retículo endoplasmático , el aparato de Golgi y las mitocondrias . Según su localización, los canales iónicos se clasifican como:

  • Canales de la membrana plasmática
    • Ejemplos: Canales de potasio dependientes de voltaje (Kv), canales de sodio (Nav), canales de calcio (Cav, Orai) y canales de cloruro (ClC).
  • Canales intracelulares, que se clasifican además en diferentes orgánulos [ 39 ].

Otras clasificaciones

Algunos canales iónicos se clasifican según la duración de su respuesta a los estímulos:

  • Canales de potencial de receptor transitorio : Este grupo de canales, normalmente denominados simplemente canales TRP, recibe su nombre por su función en la fototransducción visual de Drosophila . Esta familia, que contiene al menos 28 miembros, es diversa en sus mecanismos de activación. [ 40 ] Algunos canales TRP permanecen constitutivamente abiertos, mientras que otros son activados por voltaje , Ca 2+ intracelular , pH , estado redox , osmolaridad y estiramiento mecánico . Estos canales también varían según el/los ión(es) que pasan, algunos son selectivos para Ca 2+ mientras que otros son canales catiónicos menos selectivos. Esta familia se subdivide en 6 subfamilias basadas en homología: TRP canónico ( TRPC ), receptores vanilloides ( TRPV ), melastatina ( TRPM ), policistinas ( TRPP ), mucolipinas ( TRPML ) y proteína transmembrana de anquirina 1 ( TRPA ).

Estructura detallada

Los canales difieren en cuanto al ion que dejan pasar (por ejemplo, Na + , K + , Cl− ) , las formas en que pueden ser regulados, el número de subunidades que los componen y otros aspectos de su estructura. [ 41 ] Los canales pertenecientes a la clase más grande, que incluye los canales dependientes de voltaje que subyacen al impulso nervioso, constan de cuatro o a veces cinco [ 42 ] subunidades con seis hélices transmembrana cada una. Al activarse, estas hélices se mueven y abren el poro. Dos de estas seis hélices están separadas por un bucle que recubre el poro y es el determinante principal de la selectividad iónica y la conductancia en esta clase de canales y en algunas otras. [ 42 ]

La existencia y el mecanismo de selectividad iónica fueron postulados por primera vez a finales de la década de 1960 por Bertil Hille y Clay Armstrong . [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] La idea de la selectividad iónica para los canales de potasio era que los oxígenos carbonílicos de los esqueletos proteicos del "filtro de selectividad" (nombrado por Bertil Hille ) podían reemplazar eficientemente las moléculas de agua que normalmente protegen a los iones de potasio, pero que los iones de sodio eran más pequeños y no podían deshidratarse completamente para permitir tal protección, y por lo tanto no podían pasar. Este mecanismo fue finalmente confirmado cuando se dilucidó la primera estructura de un canal iónico. Un canal de potasio bacteriano KcsA, que consta solo del filtro de selectividad, el bucle "P" y dos hélices transmembrana, se utilizó como modelo para estudiar la permeabilidad y la selectividad de los canales iónicos en el laboratorio de Mackinnon. La determinación de la estructura molecular de KcsA por Roderick MacKinnon utilizando cristalografía de rayos X le valió una parte del Premio Nobel de Química de 2003. [ 48 ]

Debido a su pequeño tamaño y a la dificultad de cristalizar proteínas de membrana integrales para el análisis de rayos X, solo muy recientemente los científicos han podido examinar directamente cómo "se ven" los canales. Particularmente en los casos en que la cristalografía requirió eliminar los canales de sus membranas con detergente, muchos investigadores consideran que las imágenes obtenidas son tentativas. Un ejemplo es la tan esperada estructura cristalina de un canal de potasio dependiente de voltaje, que se informó en mayo de 2003. [ 49 ] [ 50 ] Una ambigüedad inevitable sobre estas estructuras se relaciona con la fuerte evidencia de que los canales cambian de conformación a medida que operan (se abren y se cierran, por ejemplo), de modo que la estructura en el cristal podría representar cualquiera de estos estados operativos. La mayor parte de lo que los investigadores han deducido sobre el funcionamiento de los canales hasta ahora lo han establecido a través de electrofisiología , bioquímica , comparación de secuencias genéticas y mutagénesis .

Los canales pueden tener uno (CLIC) o múltiples dominios transmembrana (canales de K+, receptores P2X, canales de Na+) que atraviesan la membrana plasmática para formar poros. El poro puede determinar la selectividad del canal. La compuerta puede formarse dentro o fuera de la región del poro. [ 51 ]

Farmacología

Las sustancias químicas pueden modular la actividad de los canales iónicos, por ejemplo, bloqueándolos o activándolos.

Bloqueadores de canales iónicos

Una variedad de bloqueadores de canales iónicos (moléculas inorgánicas y orgánicas) pueden modular la actividad y la conductancia de los canales iónicos. Algunos bloqueadores de uso común incluyen: [ 52 ]

Activadores de canales iónicos

Se sabe que varios compuestos promueven la apertura o activación de canales iónicos específicos. Estos se clasifican según el canal sobre el que actúan: [ 53 ]

Enfermedades

Existen diversos trastornos que alteran el funcionamiento normal de los canales iónicos y tienen consecuencias nefastas para el organismo. Los trastornos genéticos y autoinmunes de los canales iónicos y sus modificadores se conocen como canalopatías . Consulte la categoría «Canalopatías» para obtener una lista completa.

Historia

Las propiedades fundamentales de las corrientes mediadas por canales iónicos fueron analizadas por los biofísicos británicos Alan Hodgkin y Andrew Huxley como parte de su investigación sobre el potencial de acción , galardonada con el Premio Nobel y publicada en 1952. Se basaron en el trabajo de otros fisiólogos, como la investigación de Cole y Baker sobre los poros de membrana dependientes de voltaje de 1941. [ 56 ] [ 57 ] La existencia de canales iónicos fue confirmada en la década de 1970 por Bernard Katz y Ricardo Miledi mediante análisis de ruido. [ 58 ] Posteriormente, se demostró de forma más directa con una técnica de registro eléctrico conocida como " patch clamp ", que llevó al Premio Nobel a Erwin Neher y Bert Sakmann , inventores de la técnica. Cientos, si no miles, de investigadores continúan buscando una comprensión más detallada de cómo funcionan estas proteínas. En los últimos años, el desarrollo de dispositivos automatizados de patch clamp ayudó a aumentar significativamente el rendimiento en la detección de canales iónicos. [ 59 ]

El Premio Nobel de Química de 2003 fue otorgado a Roderick MacKinnon por sus estudios sobre las propiedades fisicoquímicas de la estructura y función de los canales iónicos, incluyendo estudios de estructura cristalográfica por rayos X. [ 60 ]

Cultura

El nacimiento de una idea (2007), de Julian Voss-Andreae . La escultura fue encargada por Roderick MacKinnon basándose en las coordenadas atómicas de la molécula, determinadas por el grupo de MacKinnon en 2001.

Roderick MacKinnon encargó Birth of an Idea , una escultura de 1,5 m (5 pies) de altura basada en el canal de potasio KcsA . [ 61 ] La obra, de Julian Voss-Andreae , contiene un objeto de alambre que representa el interior del canal con un objeto de vidrio soplado que representa la cavidad principal de la estructura del canal. [ 62 ] 

Canales iónicos y procesos estocásticos

El comportamiento de los canales iónicos puede modelarse eficazmente mediante las matemáticas y la probabilidad. Los procesos estocásticos son modelos matemáticos de sistemas y fenómenos que parecen variar de forma aleatoria. [ 63 ] Un ejemplo muy sencillo es lanzar una moneda; cada lanzamiento tiene la misma probabilidad de ser cara o cruz, las probabilidades no se ven influenciadas por el resultado de lanzamientos anteriores, y podemos decir que p cara = 0,5 y p cruz = 0,5. [ 64 ]

Una forma particularmente relevante de procesos estocásticos en el estudio de los canales iónicos son las cadenas de Markov . En una cadena de Markov, existen múltiples estados, cada uno con probabilidades de transición a diferentes estados durante un período de tiempo determinado. [ 64 ] Los canales iónicos experimentan transiciones de estado (p. ej., abierto, cerrado, inactivo) que se comportan como cadenas de Markov. [ 65 ] El análisis de cadenas de Markov puede utilizarse para extraer conclusiones sobre la naturaleza de un canal iónico dado, incluyendo el número probable de estados abiertos y cerrados. [ 66 ] También podemos utilizar el análisis de cadenas de Markov para producir modelos que simulen con precisión la inserción de canales iónicos en las membranas celulares. [ 67 ]

Las cadenas de Markov también pueden utilizarse en combinación con la matriz estocástica para determinar la matriz de distribución estable resolviendo la ecuación PX=X, donde P es la matriz estocástica y X es la matriz de distribución estable. Esta matriz de distribución estable nos indica las frecuencias relativas de cada estado tras un largo periodo de tiempo, que en el contexto de los canales iónicos pueden corresponder a las frecuencias de los estados abierto, cerrado e inactivo de un canal iónico. [ 68 ] Cabe señalar que se aplican los supuestos de las cadenas de Markov, entre los que se incluyen: (1) la suma de todas las probabilidades de transición para cada estado es igual a uno; (2) el modelo de probabilidad se aplica a todos los estados posibles; y (3) la probabilidad de las transiciones es constante en el tiempo. Por lo tanto, las cadenas de Markov tienen una aplicabilidad limitada en algunas situaciones. [ 68 ]

Existen otros diversos procesos estocásticos que se utilizan en el estudio de los canales iónicos, pero son demasiado complejos para describirlos aquí y pueden examinarse con mayor detalle en otro lugar. [ 69 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Abdul Kadir L, Stacey M, Barrett-Jolley R (2018). "Funciones emergentes del potencial de membrana: acción más allá del potencial de acción" . Frontiers in Physiology . 9 1661. doi : 10.3389/fphys.2018.01661 . PMC 6258788. PMID 30519193 .  
  2. ↑ Alexander SP, Mathie A, Peters JA (noviembre de 2011). "Canales iónicos" . British Journal of Pharmacology . 164 (Supl. 1): S137– S174. doi : 10.1111/j.1476-5381.2011.01649_5.x . PMC 3315630 . 
  3. 1 2 "Canal iónico" . Scitable . 2014. Consultado el 28 de mayo de 2019 .
  4. 1 2 Hille B (2001) [1984]. Canales iónicos de membranas excitables (3.ª ed.). Sunderland, Mass: Sinauer Associates, Inc. p. 5. ISBN   978-0-87893-321-1.
  5. ↑ Postic, Guillaume; Ghouzam, Yassine; Guiraud, Vincent; Gelly, Jean-Christophe (2016). "Posicionamiento de membrana para estructuras proteicas de alta y baja resolución mediante un enfoque de clasificación binaria" . Protein Engineering, Design and Selection . 29 (3): 87– 91. doi : 10.1093/protein/gzv063 . PMID 26685702 . 
  6. ↑ Purves D , Augustine GJ, Fitzpatrick D, Katz LC , LaMantia AS, McNamara JO, Williams SM, eds. (2001). «Capítulo 4: Canales y transportadores» . Neurociencia (2.ª ed.). Sinauer Associates Inc. ISBN  978-0-87893-741-7.
  7. ↑ Hille B , Catterall WA (1999). «Capítulo 6: Excitabilidad eléctrica y canales iónicos» . En Siegel GJ, Agranoff BW, Albers RW, Fisher SK, Uhler MD (eds.). Neuroquímica básica: aspectos moleculares, celulares y médicos . Filadelfia: Lippincott-Raven. ISBN 978-0-397-51820-3.
  8. ↑ Camerino DC, Tricarico D, Desaphy JF (abril de 2007). "Farmacología de los canales iónicos" . Neurotherapeutics . 4 (2): 184– 98. doi : 10.1016/j.nurt.2007.01.013 . PMID 17395128 . 
  9. ↑ Verkman AS, Galietta LJ (febrero de 2009). "Canales de cloruro como dianas farmacológicas" . Nature Reviews. Drug Discovery . 8 (2): 153– 71. doi : 10.1038/nrd2780 . PMC 3601949. PMID 19153558 .  
  10. ↑ Camerino DC, Desaphy JF, Tricarico D, Pierno S, Liantonio A (2008). Enfoques terapéuticos para las enfermedades de los canales iónicos . Avances en genética. Vol. 64. págs. 81–145 . doi : 10.1016/S0065-2660(08)00804-3 . ISBN   978-0-12-374621-4. PMID 19161833 . 
  11. ↑ Gabashvili IS, Sokolowski BH, Morton CC, Giersch AB (septiembre de 2007). "Expresión del gen del canal iónico en el oído interno" . Journal of the Association for Research in Otolaryngology . 8 (3): 305– 28. doi : 10.1007/s10162-007-0082-y . PMC 2538437. PMID 17541769 .  
  12. ↑ "Clasificación de canales iónicos — Biblioteca de canales iónicos" . Consultado el 6 de octubre de 2024 .
  13. ↑ Vicini S (abril de 1999). " Nuevas perspectivas sobre el papel funcional de la heterogeneidad del canal GABA(A)". Neurobiología molecular . 19 (2): 97– 110. doi : 10.1007/BF02743656 . PMID 10371465. S2CID 5832189 .  
  14. ↑ Eijkelkamp, ​​N.; Linley, JE; Baker, MD; Minett, MS; Cregg, R.; Werdehausen, R.; Rugiero, F.; Wood, JN (2012-09-01). "Perspectivas neurológicas sobre los canales de sodio dependientes de voltaje" . Brain . 135 (9): 2585– 2612. doi : 10.1093/brain/aws225 . ISSN 0006-8950 . PMC 3437034. PMID 22961543 .   
  15. ↑ Ravna, AW, Sylte, I. (2011). Modelado por homología de proteínas transportadoras (transportadores y canales iónicos). En: Orry, A., Abagyan, R. (eds) Modelado por homología. Métodos en biología molecular, vol. 857. Humana Press. https://doi.org/10.1007/978-1-61779-588-6_12
  16. ↑ Betts, J Gordon; Desaix, Peter; Johnson, Eddie; Johnson, Jody E; Korol, Oksana; Kruse, Dean; Poe, Brandon; Wise, James; Womble, Mark D; Young, Kelly A (6 de julio de 2023). Anatomía y fisiología . Houston: OpenStax CNX. 12.4 El potencial de acción. ISBN 978-1-947172-04-3.
  17. ↑ Hanukoglu I (febrero de 2017). "Canales de sodio tipo ASIC y ENaC: estados conformacionales y estructuras de los filtros de selectividad iónica" . The FEBS Journal . 284 (4): 525– 545. doi : 10.1111/febs.13840 . PMID 27580245. S2CID 24402104 .  
  18. ↑ "Receptores GABAA: colocalización postsináptica e interacción con otros receptores" . Frontiers in Cellular Neuroscience . Consultado el 12 de junio de 2026 .
  19. ↑ Hansen SB (mayo de 2015). "Agonismo lipídico: el paradigma PIP2 de los canales iónicos regulados por ligando" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biología molecular y celular de los lípidos . 1851 ( 5): 620– 8. doi : 10.1016/j.bbalip.2015.01.011 . PMC 4540326. PMID 25633344 .  
  20. ↑ Hansen SB, Tao X, MacKinnon R (agosto de 2011). "Base estructural de la activación de PIP2 del canal de K+ rectificador interno clásico Kir2.2" . Nature . 477 ( 7365): 495–8 . Bibcode : 2011Natur.477..495H . doi : 10.1038/nature10370 . PMC 3324908. PMID 21874019 .  
  21. ↑ Gao Y, Cao E, Julius D, Cheng Y (junio de 2016). "Las estructuras de TRPV1 en nanodiscos revelan mecanismos de acción de ligandos y lípidos" . Nature . 534 ( 7607): 347– 51. Bibcode : 2016Natur.534..347G . doi : 10.1038/nature17964 . PMC 4911334. PMID 27281200 .  
  22. ↑ Cabanos C, Wang M, Han X, Hansen SB (agosto de 2017). "2 Antagonismo de los canales TREK-1" . Cell Reports . 20 (6): 1287– 1294. doi : 10.1016/j.celrep.2017.07.034 . PMC 5586213. PMID 28793254 .  
  23. ↑ Brown DA, Passmore GM (abril de 2009). "Canales neuronales KCNQ (Kv7)" . British Journal of Pharmacology . 156 (8): 1185–95 . doi : 10.1111 / j.1476-5381.2009.00111.x . PMC 2697739. PMID 19298256 .  
  24. ↑ Hite RK, Butterwick JA, MacKinnon R (octubre de 2014). "Modulación del ácido fosfatídico de la función del sensor de voltaje del canal Kv" . eLife . 3 e04366 . doi : 10.7554/eLife.04366 . PMC 4212207. PMID 25285449 .  
  25. ↑ "Dos canales de potasio del dominio P" . Guía de farmacología . Consultado el 28 de mayo de 2019 .
  26. ↑ Rang HP (2003). Farmacología (8.ª ed.). Edimburgo: Churchill Livingstone. pág . 59. ISBN   978-0-443-07145-4.
  27. ↑ Kintzer AF, Stroud RM (marzo de 2016). "Estructura, inhibición y regulación del canal de dos poros TPC1 de Arabidopsis thaliana" . Nature . 531 ( 7593): 258– 62. Bibcode : 2016Natur.531..258K . bioRxiv 10.1101/041400 . doi : 10.1038/nature17194 . PMC 4863712. PMID 26961658. Aparte de los canales de Ca2+ y Na+ que se forman por cuatro repeticiones intramoleculares, que juntas forman el poro del canal tetramérico, el nuevo canal tenía solo dos repeticiones tipo Shaker, cada una de las cuales estaba equipada con un dominio de poro. Debido a esta topología inusual, este canal, presente tanto en animales como en plantas, recibió el nombre de Canal de Dos Poros 1 (TPC1).   
  28. ↑ Spalding EP, Harper JF (diciembre de 2011). " Los entresijos del transporte celular de Ca(2+)" . Current Opinion in Plant Biology . 14 (6): 715–20 . doi : 10.1016/j.pbi.2011.08.001 . PMC 3230696. PMID 21865080. El mejor candidato para un canal de liberación de Ca2+ vacuolar es TPC1, un homólogo de un canal de Ca2+ dependiente de voltaje de mamíferos que posee dos poros y doce segmentos de membrana .  
  29. ↑ Brown BM, Nguyen HM, Wulff H (2019-01-30). " Avances recientes en nuestra comprensión de la estructura y función de canales catiónicos más inusuales" . F1000Research . 8 : 123. doi : 10.12688/f1000research.17163.1 . PMC 6354322. PMID 30755796. Los canales organelares de dos poros (TPC) son un tipo interesante de canal que, como su nombre indica, tiene dos poros .  
  30. ↑ Jammes F, Hu HC, Villiers F, Bouten R, Kwak JM (noviembre de 2011). " Canales permeables al calcio en células vegetales" . The FEBS Journal . 278 (22): 4262–76 . doi : 10.1111/j.1742-4658.2011.08369.x . PMID 21955583. S2CID 205884593. Se ha predicho que el canal de dos poros de Arabidopsis (AtTPC1) tiene 12 hélices transmembrana y dos poros (líneas rojas).  
  31. ↑ Hooper R (septiembre de 2011). Caracterización molecular de canales de dos poros activados por NAADP (PDF) (Tesis). Se cree que los TPC, con sus dos poros, se dimerizan para formar un canal funcional.
  32. ↑ "Optogenética" , Imagenología Molecular , Academic Press, págs. 283–302 , 1 de enero de 2021 , consultado el 23 de marzo de 2026. 
  33. ^ Bakhshandeh, Behnaz; Sorboni, Shokufeh Ghasemian; Ranjbar, Nika; Deyhimfar, Roham; Abtahi, Maryam Sadat; Izady, Mehrnaz; Kazemi, Navid; Noori, Atefeh; Pennisi, Cristian Pablo (2023-10-15). "Mecanotransducción en ingeniería de tejidos: conocimientos sobre la interacción de las células madre con señales biomecánicas" . Investigación con células experimentales . 431 (2) 113766. doi : 10.1016/j.yexcr.2023.113766 . ISSN 0014-4827 . 
  34. ↑ Vay, Laura; Gu, Chunjing; McNaughton, Peter A (2012). "La familia de canales iónicos termo-TRP: propiedades e implicaciones terapéuticas" . British Journal of Pharmacology . 165 (4): 787– 801. doi : 10.1111/j.1476-5381.2011.01601.x . ISSN 0007-1188 . PMC 3312478. PMID 21797839 .   
  35. ↑ Duran, Charity; Thompson, Christopher H.; Xiao, Qinghuan; Hartzell, H. Criss (2010). "Canales de cloruro: a menudo enigmáticos, rara vez predecibles" . Annual Review of Physiology . 72 : 95–121 . doi : 10.1146/annurev - physiol-021909-135811 . ISSN 1545-1585 . PMC 2851227. PMID 19827947 .   
  36. ↑ Hanukoglu I, Hanukoglu A (abril de 2016). "Familia del canal de sodio epitelial (ENaC): filogenia, estructura-función, distribución tisular y enfermedades hereditarias asociadas" . Gene . 579 ( 2): 95–132 . doi : 10.1016/j.gene.2015.12.061 . PMC 4756657. PMID 26772908 .  
  37. ↑ Lu, Yi; Yue, Chen-Xi; Zhang, Li; Yao, Deqiang; Xia, Ying; Zhang, Qing; Zhang, Xinchen; Li, Shaobai; Shen, Yafeng; Cao, Mi; Guo, Chang-Run; Qin, An; Zhao, Jie; Zhou, Lu; Yu, Ye (26 de septiembre de 2024). "Base estructural para la activación del canal de fosfato XPR1 con pirofosfato de inositol" . Ciencia . 386 (6723) eadp3252. Código Bib : 2024Ciencia...386P3252L . doi : 10.1126/ciencia.adp3252 . ISSN 0036-8075 . PMID 39325866 .  
  38. ↑ Flockerzi, Veit (2008), "Canales catiónicos no selectivos" , Enciclopedia de farmacología molecular , Springer, Berlín, Heidelberg, pp. 870–871 , doi : 10.1007/978-3-540-38918-7_104 , ISBN  978-3-540-38918-7, consultado el 13 de marzo de 2026
  39. ↑ Xu, Haoxing; Martinoia, Enrico; Szabo, Ildiko (2015). " Canales y transportadores organelares" . Cell Calcium . 58 (1): 1– 10. doi : 10.1016/j.ceca.2015.02.006 . ISSN 1532-1991 . PMC 4458415. PMID 25795199 .   
  40. ↑ Montell, Craig (15 de agosto de 2005). " Canales TRP en células fotorreceptoras de Drosophila" . The Journal of Physiology . 567 (Pt 1): 45– 51. doi : 10.1113/jphysiol.2005.092551 . ISSN 0022-3751 . PMC 1474165. PMID 15961416 .   
  41. ↑ Lim C, Dudev T (2016). "Selectividad de potasio frente a sodio en filtros de selectividad de canales de iones monovalentes". En Sigel A, Sigel H, Sigel R (eds.). Los iones de metales alcalinos: su papel en la vida . Iones metálicos en ciencias de la vida. Vol. 16. Springer. pp. 325–47 . doi : 10.1007/978-3-319-21756-7_10 . ISBN   978-3-319-21755-0. PMID 26860306 . 
  42. 1 2 Hellmich, Ute A. (2023). "El canal iónico dinámico desafía el dogma" . Nature . 621 (7977): 46– 47. doi : 10.1038/d41586-023-02486-9 .
  43. ↑ Hille B (diciembre de 1971). "La permeabilidad del canal de sodio a los cationes orgánicos en el nervio mielinizado" . The Journal of General Physiology . 58 (6): 599– 619. doi : 10.1085/jgp.58.6.599 . PMC 2226049. PMID 5315827 .  
  44. ↑ Bezanilla F, Armstrong CM (noviembre de 1972). "Conductancia negativa causada por la entrada de iones de sodio y cesio en los canales de potasio de los axones del calamar" . The Journal of General Physiology . 60 (5): 588– 608. doi : 10.1085/jgp.60.5.588 . PMC 2226091. PMID 4644327 .  
  45. ↑ Hille B (junio de 1973). "Canales de potasio en nervios mielinizados. Permeabilidad selectiva a cationes pequeños" . The Journal of General Physiology . 61 (6): 669–86 . doi : 10.1085/jgp.61.6.669 . PMC 2203488. PMID 4541077 .  
  46. ↑ Hille B (noviembre de 1975). "Selectividad iónica, saturación y bloqueo en los canales de sodio. Un modelo de cuatro barreras" . The Journal of General Physiology . 66 (5): 535– 60. doi : 10.1085/jgp.66.5.535 . PMC 2226224. PMID 1194886 .  
  47. ↑ Hille B (marzo de 2018). "Journal of General Physiology: Membrane permeation and ion selectivity" . The Journal of General Physiology . 150 (3): 389– 400. doi : 10.1085/jgp.201711937 . PMC 5839722. PMID 29363566 .  
  48. ↑ Doyle DA, Morais Cabral J, Pfuetzner RA, Kuo A, Gulbis JM, Cohen SL, et al. (abril de 1998). "La estructura del canal de potasio: base molecular de la conducción y selectividad de K+". Science . 280 (5360): 69– 77. Bibcode : 1998Sci...280...69D . doi : 10.1126/science.280.5360.69 . PMID 9525859 .  
  49. ↑ Jiang Y, Lee A, Chen J, Ruta V, Cadene M, Chait BT, MacKinnon R (mayo de 2003). "Estructura de rayos X de un canal de K+ dependiente de voltaje". Nature . 423 ( 6935): 33– 41. Bibcode : 2003Natur.423...33J . doi : 10.1038/nature01580 . PMID 12721618. S2CID 4347957 .  
  50. ↑ Lunin VV, Dobrovetsky E, Khutoreskaya G, Zhang R, Joachimiak A, Doyle DA, et al. (abril de 2006). " Estructura cristalina del transportador de Mg2+ CorA" . Nature . 440 (7085): 833–7 . Bibcode : 2006Natur.440..833L . doi : 10.1038/nature04642 . PMC 3836678. PMID 16598263 .   
  51. ↑ Zhou, Huan-Xiang; McCammon, J. Andrew (2010). "Las compuertas de los canales iónicos y las enzimas" . Trends in Biochemical Sciences . 35 (3): 179– 185. doi : 10.1016/j.tibs.2009.10.007 . ISSN 0968-0004 . PMC 2867094. PMID 19926290 .   
  52. ↑ "Receptores" . www.sciencedirect.com . doi : 10.1016/B978-0-08-051337-9.50008-0 . Consultado el 24 de marzo de 2026 .
  53. ↑ Cui, Meng; Zhang, Miao (2025). "Editorial: Mecanismos moleculares de activación y modulación de canales iónicos" . Frontiers in Physiology . 16 1695777. doi : 10.3389/fphys.2025.1695777 . ISSN 1664-042X . PMC 12491198. PMID 41049492 .   
  54. ↑ Smith RS, Walsh CA (febrero de 2020). "Funciones de los canales iónicos en el desarrollo cerebral temprano" . Trends in Neurosciences . 43 (2): 103– 114. doi : 10.1016/j.tins.2019.12.004 . PMC 7092371. PMID 31959360 .  
  55. ↑ Molenaar RJ (2011). " Canales iónicos en glioblastoma" . ISRN Neurology . 2011 590249. doi : 10.5402/2011/590249 . PMC 3263536. PMID 22389824 .  
  56. ↑ Pethig R, Kell DB (agosto de 1987). "Las propiedades eléctricas pasivas de los sistemas biológicos: su importancia en fisiología, biofísica y biotecnología" ( PDF) . Física en Medicina y Biología . 32 (8): 933–70 . Bibcode : 1987PMB....32..933P . doi : 10.1088/0031-9155/32/8/001 . PMID 3306721. S2CID 250880496 . Una revisión exhaustiva de las características bioeléctricas de 1987. ... la observación de una inductancia (capacitancia negativa) por Cole y Baker (1941) durante las mediciones de las propiedades eléctricas de CA de los axones de calamar condujo directamente al concepto de poros de membrana controlados por voltaje, tal como se plasma en el célebre tratamiento de Hodgkin-Huxley (1952) (Cole 1972, Jack er a1 1975), como el mecanismo crucial de la neurotransmisión.  
  57. ↑ Cole KS , Baker RF (julio de 1941). "Impedancia longitudinal del axón gigante del calamar" . The Journal of General Physiology . 24 (6). The Rockefeller University Press: 771–88 . doi : 10.1085/jgp.24.6.771 . PMC 2238007. PMID 19873252. Describe lo que sucede cuando se conectan electrodos a un axón gigante de calamar y se aplica una corriente alterna, y luego se observa que a veces el voltaje aumenta con el tiempo y a veces disminuye. La reactancia inductiva es una propiedad del axón y requiere que contenga una estructura inductiva. La variación de la impedancia con la distancia interpolar indica que la inductancia se encuentra en la membrana.  
  58. ↑ Catacuzzeno, Luigi; Michelucci, Antonio; Franciolini, Fabio. "La década crucial en la que se demostró la existencia de los canales iónicos: La visión de Bertil Hille y Clay Armstrong y cómo se hizo realidad" . Pflugers Archiv: European Journal of Physiology . 477 (7): 903– 917. doi : 10.1007/ s00424-025-03085-5 . ISSN 1432-2013 . PMC 12152087. PMID 40261416 .   
  59. ↑ Stoelzle, Sonja; Obergrussberger, Alison; Brüggemann, Andrea; Haarmann, Claudia; Jorge, Miguel; Kettenhofen, Ralf; Fertig, Niels (2011). "Dispositivos de abrazadera de parche automatizados de última generación: activación por calor, potenciales de acción y alto rendimiento en la detección de canales iónicos" . Fronteras en Farmacología . 2 : 76. doi : 10.3389/ffhar.2011.00076 . ISSN 1663-9812 . PMC 3223389 . PMID 22131976 .   
  60. ↑ "Premio Nobel de Química 2003" . NobelPrize.org . Consultado el 28 de marzo de 2026 .
  61. ↑ Ball P (marzo de 2008). "El crisol: el arte inspirado en la ciencia debería ser más que una simple imagen bonita" . Chemistry World . 5 (3): 42– 43. Recuperado el 12 de enero de 2009 .
  62. ↑ "Esculturas de proteínas: Obras de interior – Julian Voss-Andreae" . julianvossandreae.com . Consultado el 24 de marzo de 2026 .
  63. ↑ Doob, Joseph L. (1990). Procesos estocásticos . Edición de la biblioteca de clásicos de Wiley. Nueva York, NY: Wiley. ISBN 978-0-471-52369-7.
  64. 1 2 Chong, YD (27 de abril de 2021). "La cadena de Markov más simple: el juego de lanzar una moneda" . LibreTexts . Recuperado el 23 de noviembre de 2024 .
  65. ↑ Lampert, Angelika; Korngreen, Alon (2014). "Modelado de Markov de canales iónicos: implicaciones para la comprensión de enfermedades". Progress in Molecular Biology and Translational Science . 123 : 1–21 . doi : 10.1016/B978-0-12-397897-4.00009-7 . ISSN 1878-0814 . PMID 24560138 .  
  66. ↑ Siekmann, Ivo; Larry E Wagner, II; Yule, David; Fox, Colin; Bryant, David; Crampin, Edmund J.; Sneyd, James (2011-04-20). " Estimación MCMC de modelos de Markov para canales iónicos" . Biophysical Journal . 100 (8): 1919– 1929. Bibcode : 2011BpJ...100.1919S . doi : 10.1016/j.bpj.2011.02.059 . PMC 3077709. PMID 21504728 .  
  67. ↑ Sato, Daisuke; Hernández-Hernández, Gonzalo; Matsumoto, Collin; Tajada, Sendoa; Moreno, Claudia M.; Dixon, Rosa E.; O'Dwyer, Samantha; Navedo, Manuel F.; Recortador, James S.; Clancy, Colleen E.; Carpeta, Marc D.; Santana, L.Fernando (2019-08-01). "Un modelo estocástico de formación de grupos de canales iónicos en la membrana plasmática" . Revista de Fisiología General . 151 (9): 1116– 1134. doi : 10.1085/jgp.201912327 . ISSN 0022-1295 . PMC 6719406 . PMID 31371391 .   
  68. 1 2 "Cadenas de Markov" , Probabilidad Aplicada y Colas , Modelado Estocástico y Probabilidad Aplicada, vol. 51, Nueva York, NY: Springer New York, 2003, pp. 3–38 , doi : 10.1007/0-387-21525-5_1 , ISBN   978-0-387-00211-8, consultado el 7 de diciembre de 2024
  69. ↑ Ball, Frank G.; Rice, John A. (1992). "Modelos estocásticos para canales iónicos: Introducción y bibliografía" . Mathematical Biosciences . 112 (2): 189– 206. doi : 10.1016/0025-5564(92)90023-P . PMID 1283350 . 
  • El Laboratorio Weiss investiga los mecanismos moleculares y celulares subyacentes a las enfermedades humanas causadas por la disfunción de los canales iónicos . Archivado del original el 25 de febrero de 2024.
  • "Canales iónicos dependientes de voltaje" . Base de datos de receptores y canales iónicos de la IUPHAR . Unión Internacional de Farmacología Básica y Clínica.
  • "Base de datos TRIP" . Una base de datos curada manualmente de interacciones proteína-proteína para canales TRP de mamíferos .
  • Canales iónicos en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.