Cl-チャネルの機能・構造と疾患

Cl- channel : Function, structure and diseases

　Cl^-チャネルは神経・筋・上皮を含めて広く全身の細胞膜に分布し，静止膜電位の形成，興奮性抑制または亢進，上皮膜電解質・水輸送，細胞容積調節など，動物細胞の基本的機能に深く関与している。遺伝子クローニングなどによって分子として同定されているものはリガンド作動性レセプターアニオンチャネル，CIC，CFTRの3種にすぎない。リガンド作動性レセプターチャネルにはGABA_Aレセプター（GABA_AR），GABA_Cレセプター（GABA_CR），グリシンレセプター（GlyR）があり，いずれも回膜貫通型蛋白の5量体で形成される。GlyRのα1サブユニットのアミノ酸点変異によって家族性「ビックリ」病が，GABA_ARのβ3サブユニットの遺伝子欠損によってAngelman症候群やPrader-Willi症候群がもたらされる。CICは約11回の膜貫通領域を持つ大型蛋白であり，おそらくその4量体がチャネルを形成する。骨格筋に発現しているClC1の遺伝子異常で筋強直症が，腎に発現しているCIC5異常によって先天性腎結石症が発症する。

Cl^- channels are expressed in a wide variety of cell membranes and play important roles in the formation of resting potential, modulation of membrane excitability, fluid and electrolyte transport, cell volume regulation, and so on. From molecular biological studies, three classes of Cl^- channel families have been identified ligand-gated Cl^- channels such as GABA_A and glycine receptors, C1C family and CFTR Cl^- channel. Recently, there has been an upsurge of interest in volume-sensitive Cl-channels which are activated during osmotic swelling and involved in cell volume regulation, though the molecular identity has not been determined.