Potassium channel

소개

Potassium channel의 review paper

목차

1. 머리말
2. channel의 구조와 그로 인한 channel의 특성
-Selectivity Filter
-Water molecules- filled Cavity
3.Filter를 통한 ion permeation pathway 중 가장 energetically favorable한 pathway
4.Ion-selective channel의 essential feature - 이온 종간의 구분 능력
5. 요약

본문내용

1. 머리말
Potassium channel은 수송시키는 이온에 대한 고도의 민감성과 높은 수송 속도라는 효율성을 모두 가진 채널이다. Potassium channel은 그 특이한 구조로 인해 potassium channel만의 특성을 갖는다. Potassium channel의 좁은 selectivity filter와 막의 중간에 위치한 cavity는 channel을 통과하는 물 분자나 이온에게 안정적인 환경을 제공한다. 하지만 이 이온 안정화는 그 구조의 복잡성이 유발하는 기전의 복잡성에 불구하고, 다른 시스템에서 일어나는 것과 비슷한 주된 원리로 일어난다. 그리고 channel의 biding sites를 고려해 보면 이론상으로 여러 가지의 가능성이 생기지만, 여러 pathway 사이의 자유 에너지 계산을 통해 어떤 pathway가 가장 energetically favorable한지 알아냄으로써 Potassium channel의 특성을 더 자세히 이해할 수 있다.

2. channel의 구조와 그로 인한 channel의 특성
① Selectivity filter
② Cavity filled with water
- channel은 이온을 통과시키는 세포 밖 쪽의 좁은 selectivity filter와 membrane 중심의 상대적으로 큰 물로 찬 cavity로 구성된다. 이러한 구조적 특징이 이온의 통과에 안정적 환경을 제공한다. 만일 이러한 구조로 안정된 환경이 조성되지 않았더라면 이온은 비극성 membrane의 부분 때문에 큰 에너지 장벽을 맞을 것이다. 하지만 이 경우, 복잡한 selectivity filter의 구조가 기작을 복잡하게 하긴 하지만 이온을 안정화시키는 주된 원리는 다른 시스템에서 쉽게 찾을 수 있는 그것과 유사하다.
- 필터 부분은 TVGYG의 highly conserved signature sequence를 갖는다.
- 필터 부분은 4개나 그 이상의 서로 다른 분리된 binding site들을 포함한다.

참고자료

· Gary Yelle, The voltage-gated potassium channels and their relatives; Nature Vol. 419 (2002) pp.37
· Johan Aqvist & Victor Luzhkov, Ion permeation mechanism of the potassium channel; Nature Vol.404 (2000) pp.881-882