Na＋チャネルの構造と機能

Structure and function of voltage-gated Na+channels

膜電位依存性Na^＋チャネルは，神経，筋などの興奮性細胞に存在し，K^＋チャネルとともに，膜電位を介して機能的に共役して，活動電位の開始および伝搬に本質的な役割を担う膜蛋白分子である。Na^＋チャネルは，四つの繰り返し構造より成る膜タンパクであるαサブユニットに主たる機能を備え，最近の変異分子を発現させる実験により，Na^＋選択的な透過性の分子機構や膜電位に依存した開閉機構などの機能構造相関が明らかになった。また，ニューロンでNa^＋チャネル電流の発現や機能が複数の因子や経路により修飾される機構についても理解が深まってきた。一方，周期性四肢麻痺などのヒト遺伝病の研究は，Na^＋チャネルの不活性化機構の理解を促進し，機能の理解が神経生物学や生理学を越えて医学的にも重要となってきた。

Voltage-gated Na⁺ channels play critical roles in initiation and conduction of impulses in neurons. Most of the channel properties reside in alpha-subunits which consist of four homologous repeats (I-IV). Recent molecular biological approaches have had great impact on the structure-function relationship of voltage-gated Na+ channels. The most unique feature of these channels is that Na⁺ ions can selectively permeate through the pore. High ion selectivity is based on asymetrical alignents of amino acids in the P-region.