आयन चैनल: Difference between revisions
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आयन चैनल सभी उत्तेजनीय कोशिकाओं की कोशिका झिल्ली के अंदर स्थित होते हैं,<ref name=all/>और कई अंतःकोशिकीय अंग। उन्हें अधिकांशतः संकीर्ण, पानी से भरे सुरंगों के रूप में वर्णित किया जाता है जो केवल एक निश्चित आकार के आयनों और / या आवेश को निकलने की अनुमति देते हैं। इस विशेषता को चयनात्मक पारगम्यता कहा जाता है। पुरातनपंथी चैनल छिद्र अपने सबसे संकीर्ण बिंदु पर सिर्फ एक या दो परमाणु चौड़ा होता है और आयन की विशिष्ट प्रजातियों, जैसे सोडियम या पोटेशियम के लिए चयनात्मक होता है। चूंकि , कुछ चैनल एक से अधिक प्रकार के आयन के पारित होने के लिए पारगम्य हो सकते हैं, सामान्यतः एक सामान्य चार्ज साझा करते हैं: सकारात्मक (धनायन) या नकारात्मक (आयन)। आयन अधिकांशतः एकल फ़ाइल में चैनल छिद्र के खंडों के माध्यम से चलते हैं, जैसे ही आयन मुक्त समाधान के माध्यम से चलते हैं। कई आयन चैनलों में, छिद्र के माध्यम से मार्ग एक गेट द्वारा नियंत्रित होता है, जिसे रासायनिक या विद्युत संकेतों, तापमान या यांत्रिक बल के उत्तर में खोला या बंद किया जा सकता है। | आयन चैनल सभी उत्तेजनीय कोशिकाओं की कोशिका झिल्ली के अंदर स्थित होते हैं,<ref name=all/>और कई अंतःकोशिकीय अंग। उन्हें अधिकांशतः संकीर्ण, पानी से भरे सुरंगों के रूप में वर्णित किया जाता है जो केवल एक निश्चित आकार के आयनों और / या आवेश को निकलने की अनुमति देते हैं। इस विशेषता को चयनात्मक पारगम्यता कहा जाता है। पुरातनपंथी चैनल छिद्र अपने सबसे संकीर्ण बिंदु पर सिर्फ एक या दो परमाणु चौड़ा होता है और आयन की विशिष्ट प्रजातियों, जैसे सोडियम या पोटेशियम के लिए चयनात्मक होता है। चूंकि , कुछ चैनल एक से अधिक प्रकार के आयन के पारित होने के लिए पारगम्य हो सकते हैं, सामान्यतः एक सामान्य चार्ज साझा करते हैं: सकारात्मक (धनायन) या नकारात्मक (आयन)। आयन अधिकांशतः एकल फ़ाइल में चैनल छिद्र के खंडों के माध्यम से चलते हैं, जैसे ही आयन मुक्त समाधान के माध्यम से चलते हैं। कई आयन चैनलों में, छिद्र के माध्यम से मार्ग एक गेट द्वारा नियंत्रित होता है, जिसे रासायनिक या विद्युत संकेतों, तापमान या यांत्रिक बल के उत्तर में खोला या बंद किया जा सकता है। | ||
आयन चैनल [[अभिन्न झिल्ली प्रोटीन]] होते हैं, जो सामान्यतः कई अलग-अलग प्रोटीनों की फिटिंग के रूप में बनते हैं। ऐसी बहु-प्रोटीन उपइकाई फिटिंग में सामान्यतः झिल्ली या लिपिड बाइलेयर के तल के माध्यम से पानी से भरे छिद्र के चारों ओर समान या होमोलॉजी (जीव विज्ञान) प्रोटीन की एक गोलाकार व्यवस्था सम्मिलित होती है।<ref name="isbn978-0-87893-741-7">{{cite book | editor-link1 = Dale Purves | editor-first1 = Dale | editor-last1 = Purves | editor-first2 = George J. | editor-last2 = Augustine | editor-first3 = David | editor-last3 = Fitzpatrick | editor-link4 = Larry Katz | editor-first4 = Lawrence. C. | editor-last4 = Katz | editor-first5 = Anthony-Samuel | editor-last5 = LaMantia | editor-first6 = James O. | editor-last6 = McNamara | editor-first7 = S. Mark | editor-last7 = Williams | name-list-style = vanc | title = Neuroscience | edition = 2nd | publisher = Sinauer Associates Inc. | year = 2001 | chapter = Chapter 4: Channels and Transporters | isbn = 978-0-87893-741-7 | chapter-url = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=neurosci.chapter.227 }}</ref><ref name="isbn0-397-51820-X">{{cite book | author-link1=Bertil Hille | vauthors = Hille B, Catterall WA | editor-first1 = George J | editor-last1 = Siegel | editor-first2 = Bernard W | editor-last2 = Agranoff | editor-first3 = R. W | editor-last3 = Albers | editor-first4 = Stephen K | editor-last4 = Fisher | editor-first5 = Michael D | editor-last5 = Uhler | name-list-style = vanc | title = Basic neurochemistry: molecular, cellular, and medical aspects | publisher = Lippincott-Raven | location = Philadelphia | year = 1999 | chapter = Chapter 6: Electrical Excitability and Ion Channels| isbn = 978-0-397-51820-3 | chapter-url = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=bnchm.chapter.421 }}</ref> अधिकांश वोल्टेज-गेटेड आयन चैनलों के लिए, ताकना बनाने वाली उपइकाई (ओं) को α उपइकाई कहा जाता है, जबकि सहायक | आयन चैनल [[अभिन्न झिल्ली प्रोटीन]] होते हैं, जो सामान्यतः कई अलग-अलग प्रोटीनों की फिटिंग के रूप में बनते हैं। ऐसी बहु-प्रोटीन उपइकाई फिटिंग में सामान्यतः झिल्ली या लिपिड बाइलेयर के तल के माध्यम से पानी से भरे छिद्र के चारों ओर समान या होमोलॉजी (जीव विज्ञान) प्रोटीन की एक गोलाकार व्यवस्था सम्मिलित होती है।<ref name="isbn978-0-87893-741-7">{{cite book | editor-link1 = Dale Purves | editor-first1 = Dale | editor-last1 = Purves | editor-first2 = George J. | editor-last2 = Augustine | editor-first3 = David | editor-last3 = Fitzpatrick | editor-link4 = Larry Katz | editor-first4 = Lawrence. C. | editor-last4 = Katz | editor-first5 = Anthony-Samuel | editor-last5 = LaMantia | editor-first6 = James O. | editor-last6 = McNamara | editor-first7 = S. Mark | editor-last7 = Williams | name-list-style = vanc | title = Neuroscience | edition = 2nd | publisher = Sinauer Associates Inc. | year = 2001 | chapter = Chapter 4: Channels and Transporters | isbn = 978-0-87893-741-7 | chapter-url = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=neurosci.chapter.227 }}</ref><ref name="isbn0-397-51820-X">{{cite book | author-link1=Bertil Hille | vauthors = Hille B, Catterall WA | editor-first1 = George J | editor-last1 = Siegel | editor-first2 = Bernard W | editor-last2 = Agranoff | editor-first3 = R. W | editor-last3 = Albers | editor-first4 = Stephen K | editor-last4 = Fisher | editor-first5 = Michael D | editor-last5 = Uhler | name-list-style = vanc | title = Basic neurochemistry: molecular, cellular, and medical aspects | publisher = Lippincott-Raven | location = Philadelphia | year = 1999 | chapter = Chapter 6: Electrical Excitability and Ion Channels| isbn = 978-0-397-51820-3 | chapter-url = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=bnchm.chapter.421 }}</ref> अधिकांश वोल्टेज-गेटेड आयन चैनलों के लिए, ताकना बनाने वाली उपइकाई (ओं) को α उपइकाई कहा जाता है, जबकि सहायक उपइकाई को β, γ, और इसी तरह दर्शाया जाता है। | ||
== जैविक भूमिका == | == जैविक भूमिका == | ||
क्योंकि चैनल तंत्रिका आवेग को रेखांकित करते हैं और क्योंकि | क्योंकि चैनल तंत्रिका आवेग को रेखांकित करते हैं और क्योंकि प्रेषक-सक्रिय चैनल अन्तर्ग्रथन के माध्यम से चालन में मध्यस्थता करते हैं, चैनल विशेष रूप से तंत्रिका तंत्र के प्रमुख घटक हैं। दरअसल, या आयन चैनल अवरोधक कि जीव शिकारियों और शिकार के तंत्रिका तंत्र को बंद करने के लिए विकसित हुए हैं (जैसे, मकड़ियों, बिच्छू, सांप, मछली, मधुमक्खियों, समुद्री घोंघे और अन्य द्वारा उत्पादित जहर) आयन चैनल चालन को संशोधित करके काम करते हैं और / या गतिज। इसके अतिरिक्त , आयन चैनल विभिन्न प्रकार की जैविक प्रक्रियाओं में प्रमुख घटक हैं जिनमें कोशिकाओं में तेजी से परिवर्तन सम्मिलित हैं, जैसे कि [[हृदय की मांसपेशी]], कंकाल की मांसपेशी और चिकनी मांसपेशियों की मांसपेशियों में संकुचन, पोषक तत्वों और आयनों के [[उपकला]] परिवहन, टी-कोशिका सक्रियण और अग्न्याशय बीटा-कोशिका [[इंसुलिन]] मुक्त करना। नई दवाओं की खोज में, आयन चैनल लगातार लक्ष्य होते हैं।<ref name="pmid17395128">{{cite journal | vauthors = Camerino DC, Tricarico D, Desaphy JF | title = Ion channel pharmacology | journal = Neurotherapeutics | volume = 4 | issue = 2 | pages = 184–98 | date = April 2007 | pmid = 17395128 | doi = 10.1016/j.nurt.2007.01.013 | doi-access = free }}</ref><ref name="pmid19153558">{{cite journal | vauthors = Verkman AS, Galietta LJ | title = Chloride channels as drug targets | journal = Nature Reviews. Drug Discovery | volume = 8 | issue = 2 | pages = 153–71 | date = February 2009 | pmid = 19153558 | pmc = 3601949 | doi = 10.1038/nrd2780 }}</ref><ref name="pmid19161833">{{cite book | vauthors = Camerino DC, Desaphy JF, Tricarico D, Pierno S, Liantonio A | title = Therapeutic approaches to ion channel diseases | volume = 64 | pages = 81–145 | year = 2008 | pmid = 19161833 | doi = 10.1016/S0065-2660(08)00804-3 | isbn = 978-0-12-374621-4 | series = Advances in Genetics }}</ref> | ||
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आंतरिक कान की कोशिकाओं में ही 300 से अधिक प्रकार के आयन चैनल होते हैं।<ref name="pmid17541769">{{cite journal | vauthors = Gabashvili IS, Sokolowski BH, Morton CC, Giersch AB | title = Ion channel gene expression in the inner ear | journal = Journal of the Association for Research in Otolaryngology | volume = 8 | issue = 3 | pages = 305–28 | date = September 2007 | pmid = 17541769 | pmc = 2538437 | doi = 10.1007/s10162-007-0082-y }}</ref> आयन चैनलों को उनके गेटिंग (इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी) की प्रकृति, उन द्वारों से निकलने वाले आयनों की प्रजातियों, द्वारों (छिद्रों) की संख्या और प्रोटीन के स्थानीयकरण द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है। | आंतरिक कान की कोशिकाओं में ही 300 से अधिक प्रकार के आयन चैनल होते हैं।<ref name="pmid17541769">{{cite journal | vauthors = Gabashvili IS, Sokolowski BH, Morton CC, Giersch AB | title = Ion channel gene expression in the inner ear | journal = Journal of the Association for Research in Otolaryngology | volume = 8 | issue = 3 | pages = 305–28 | date = September 2007 | pmid = 17541769 | pmc = 2538437 | doi = 10.1007/s10162-007-0082-y }}</ref> आयन चैनलों को उनके गेटिंग (इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी) की प्रकृति, उन द्वारों से निकलने वाले आयनों की प्रजातियों, द्वारों (छिद्रों) की संख्या और प्रोटीन के स्थानीयकरण द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है। | ||
आयन चैनलों की आगे विषमता तब उत्पन्न होती है जब विभिन्न संघटक प्रोटीन उपइकाई वाले चैनल एक विशिष्ट प्रकार के करंट को जन्म देते हैं।<ref>{{cite journal | vauthors = Vicini S | title = New perspectives in the functional role of GABA(A) channel heterogeneity | journal = Molecular Neurobiology | volume = 19 | issue = 2 | pages = 97–110 | date = April 1999 | pmid = 10371465 | doi = 10.1007/BF02743656 | s2cid = 5832189 }}</ref> एक या अधिक प्रकार के चैनल | आयन चैनलों की आगे विषमता तब उत्पन्न होती है जब विभिन्न संघटक प्रोटीन उपइकाई वाले चैनल एक विशिष्ट प्रकार के करंट को जन्म देते हैं।<ref>{{cite journal | vauthors = Vicini S | title = New perspectives in the functional role of GABA(A) channel heterogeneity | journal = Molecular Neurobiology | volume = 19 | issue = 2 | pages = 97–110 | date = April 1999 | pmid = 10371465 | doi = 10.1007/BF02743656 | s2cid = 5832189 }}</ref> एक या अधिक प्रकार के चैनल उपइकाई की अनुपस्थिति या उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप कार्य की हानि हो सकती है और, संभावित रूप से, तंत्रिका संबंधी रोग हो सकते हैं। | ||
=== गेटिंग द्वारा वर्गीकरण === | === गेटिंग द्वारा वर्गीकरण === | ||
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झिल्ली क्षमता के उत्तर में वोल्टेज-गेटेड आयन चैनल खुलते और बंद होते हैं। | झिल्ली क्षमता के उत्तर में वोल्टेज-गेटेड आयन चैनल खुलते और बंद होते हैं। | ||
**वोल्टेज-गेटेड सोडियम चैनल: इस परिवार में कम से कम 9 सदस्य होते हैं और यह कार्य क्षमता निर्माण और प्रसार के लिए अधिक हद तक जिम्मेदार है। ताकना बनाने वाली α | **वोल्टेज-गेटेड सोडियम चैनल: इस परिवार में कम से कम 9 सदस्य होते हैं और यह कार्य क्षमता निर्माण और प्रसार के लिए अधिक हद तक जिम्मेदार है। ताकना बनाने वाली α उपइकाई बहुत बड़ी (4,000 [[एमिनो एसिड|एमिनो अम्ल]] तक) होती हैं और इसमें कुल 24 पारझिल्ली सेगमेंट के लिए छह पारझिल्ली सेगमेंट (S1-S6) सम्मिलित होते हैं, जिनमें चार समरूप दोहराए डोमेन (I-IV) होते हैं। इस परिवार के सदस्य सहायक β उपइकाई के साथ भी जुड़ते हैं, प्रत्येक झिल्ली को एक बार फैलाते हैं। दोनों α और β उपइकाई बड़े मापदंड पर [[ग्लाइकोसिलेशन]] हैं। | ||
*वोल्टेज-गेटेड कैल्शियम चैनल: इस परिवार में 10 सदस्य हैं, चूंकि इन्हें α | *वोल्टेज-गेटेड कैल्शियम चैनल: इस परिवार में 10 सदस्य हैं, चूंकि इन्हें α<sub>2</sub> के साथ मिलकर जाना जाता है δ, β, और γ उपइकाइयां। ये चैनल मांसपेशी उत्तेजना को संकुचन के साथ-साथ प्रेषक मुक्त करने के साथ न्यूरोनल उत्तेजना दोनों को जोड़ने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। Α उपइकाइयों में सोडियम चैनलों के समान समग्र संरचनात्मक समानता होती है और समान रूप से बड़ी होती है। | ||
** [[शुक्राणु के कटियन चैनल]]: चैनलों का यह छोटा परिवार, जिसे सामान्यतः कैटस्पर चैनल कहा जाता है, दो-छिद्र चैनलों से संबंधित है और क्षणिक प्रतिक्रिया संभावित चैनल से दूर से संबंधित है। | ** [[शुक्राणु के कटियन चैनल]]: चैनलों का यह छोटा परिवार, जिसे सामान्यतः कैटस्पर चैनल कहा जाता है, दो-छिद्र चैनलों से संबंधित है और क्षणिक प्रतिक्रिया संभावित चैनल से दूर से संबंधित है। | ||
* वोल्टेज-गेटेड पोटेशियम चैनल (के<sub>V</sub>): इस परिवार में लगभग 40 सदस्य हैं, जो आगे 12 उप-परिवारों में विभाजित हैं। इन चैनलों को मुख्य रूप से ऐक्शन पोटेंशिअल के बाद कोशिका झिल्ली के पुनर्ध्रुवीकरण में उनकी भूमिका के लिए जाना जाता है। Α | * वोल्टेज-गेटेड पोटेशियम चैनल (के<sub>V</sub>): इस परिवार में लगभग 40 सदस्य हैं, जो आगे 12 उप-परिवारों में विभाजित हैं। इन चैनलों को मुख्य रूप से ऐक्शन पोटेंशिअल के बाद कोशिका झिल्ली के पुनर्ध्रुवीकरण में उनकी भूमिका के लिए जाना जाता है। Α उपइकाई में छह पारझिल्ली सेगमेंट होते हैं, जो सोडियम चैनलों के एकल डोमेन के समरूप होते हैं। इसके विपरीत, वे कार्यशील चैनल बनाने के लिए टेट्रामर प्रोटीन के रूप में इकट्ठा होते हैं। | ||
*कुछ क्षणिक | *कुछ क्षणिक ग्राही संभावित चैनल: चैनलों के इस समूह को सामान्य रूप से केवल टीआरपी चैनल के रूप में संदर्भित किया जाता है, इसका नाम [[ड्रोसोफिला]] फोटोपारगमन में उनकी भूमिका के आधार पर रखा गया है। यह परिवार, जिसमें कम से कम 28 सदस्य हैं, इसकी सक्रियता की विधि में अविश्वसनीय रूप से विविधता है। कुछ टीआरपी चैनल संवैधानिक रूप से खुले प्रतीत होते हैं, जबकि अन्य वोल्टेज-गेटेड आयन चैनल, जीव विज्ञान में अन्त:कोशिक कैल्शियम द्वारा गेट किए जाते हैं। Ca<sup>2+</sup>, पीएच, रिडॉक्स स्थिति, ऑस्मोलरिटी, और स्ट्रेच-सक्रिय आयन चैनल। ये चैनल उन आयनों के अनुसार भिन्न होते हैं जो वे पास करते हैं, कुछ Ca<sup>2+</sup> के लिए चयनात्मक होते हैं जबकि अन्य कम चयनात्मक हैं, कटियन चैनल के रूप में कार्य करते हैं। इस परिवार को समरूपता के आधार पर 6 उप-परिवारों में विभाजित किया गया है: मौलिक (टीआरपीसी), वैनिलॉइड ग्राही (टीआरपीवी), मेलास्टैटिन (टीआरपीएम), पॉलीसिस्टिन (टीआरपीपी), म्यूकोलिपिन्स (टीआरपीएमएल), और एकिरिन पारझिल्ली प्रोटीन 1 (टीआरपीए(चैनल))। | ||
*हाइपरपोलराइजेशन-सक्रिय [[चक्रीय न्यूक्लियोटाइड-गेटेड चैनल]]: इन चैनलों का उद्घाटन अन्य चक्रीय न्यूक्लियोटाइड-गेटेड चैनलों के लिए आवश्यक विध्रुवण के अतिरिक्त [[हाइपरपोलराइजेशन (जीव विज्ञान)]] के कारण होता है। ये चैनल चक्रीय न्यूक्लियोटाइड्स [[चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट]] और चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट के प्रति भी संवेदनशील होते हैं, जो चैनल के खुलने की वोल्टेज संवेदनशीलता को बदल देते हैं। ये चैनल मोनोवैलेंट | *हाइपरपोलराइजेशन-सक्रिय [[चक्रीय न्यूक्लियोटाइड-गेटेड चैनल]]: इन चैनलों का उद्घाटन अन्य चक्रीय न्यूक्लियोटाइड-गेटेड चैनलों के लिए आवश्यक विध्रुवण के अतिरिक्त [[हाइपरपोलराइजेशन (जीव विज्ञान)]] के कारण होता है। ये चैनल चक्रीय न्यूक्लियोटाइड्स [[चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट]] और चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट के प्रति भी संवेदनशील होते हैं, जो चैनल के खुलने की वोल्टेज संवेदनशीलता को बदल देते हैं। ये चैनल मोनोवैलेंट उद्धरण K<sup>+</sup> और Na<sup>+</sup> के लिए पारगम्य हैं इस परिवार के 4 सदस्य हैं, जिनमें से सभी छह-पारझिल्ली α उपइकाई के टेट्रामर्स बनाते हैं। चूंकि ये चैनल हाइपरपोलराइजिंग स्थितियों के अनुसार खुलते हैं, वे हृदय में [[हृदय गतिनिर्धारक]] चैनल के रूप में कार्य करते हैं, विशेष रूप से एसए नोड में। | ||
*वोल्टेज-गेटेड प्रोटॉन चैनल: वोल्टेज-गेटेड प्रोटॉन चैनल विध्रुवण के साथ खुलते हैं, किन्तु दृढ़ता से पीएच-संवेदनशील विधि से। इसका परिणाम यह होता है कि ये चैनल तभी खुलते हैं जब विद्युत रासायनिक प्रवणता बाहर की ओर होती है, जैसे कि उनके खुलने से केवल प्रोटॉन कोशिकाओं को छोड़ने की अनुमति होगी। इस प्रकार उनका कार्य कोशिकाओं से अम्ल बाहर निकालना प्रतीत होता है। श्वसन फटने के समय फागोसाइट्स (जैसे [[इयोस्नोफिल्स]], न्यूट्रोफिल, मैक्रोफेज) में एक और महत्वपूर्ण कार्य होता है। जब बैक्टीरिया या अन्य रोगाणुओं को फागोसाइट्स द्वारा घेर लिया जाता है, तो एंजाइम एनएडीपीएच ऑक्सीडेज झिल्ली में इकट्ठा हो जाता है और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) का उत्पादन प्रारंभिक कर देता है जो बैक्टीरिया को मारने में सहायता करता है। एनएडीपीएच ऑक्सीडेज इलेक्ट्रोजेनिक है, जो झिल्ली के पार इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करता है, और प्रोटॉन चैनल इलेक्ट्रॉन प्रवाह को विद्युत रूप से संतुलित करने के लिए प्रोटॉन प्रवाह की अनुमति देने के लिए खुलते हैं। | *वोल्टेज-गेटेड प्रोटॉन चैनल: वोल्टेज-गेटेड प्रोटॉन चैनल विध्रुवण के साथ खुलते हैं, किन्तु दृढ़ता से पीएच-संवेदनशील विधि से। इसका परिणाम यह होता है कि ये चैनल तभी खुलते हैं जब विद्युत रासायनिक प्रवणता बाहर की ओर होती है, जैसे कि उनके खुलने से केवल प्रोटॉन कोशिकाओं को छोड़ने की अनुमति होगी। इस प्रकार उनका कार्य कोशिकाओं से अम्ल बाहर निकालना प्रतीत होता है। श्वसन फटने के समय फागोसाइट्स (जैसे [[इयोस्नोफिल्स]], न्यूट्रोफिल, मैक्रोफेज) में एक और महत्वपूर्ण कार्य होता है। जब बैक्टीरिया या अन्य रोगाणुओं को फागोसाइट्स द्वारा घेर लिया जाता है, तो एंजाइम एनएडीपीएच ऑक्सीडेज झिल्ली में इकट्ठा हो जाता है और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) का उत्पादन प्रारंभिक कर देता है जो बैक्टीरिया को मारने में सहायता करता है। एनएडीपीएच ऑक्सीडेज इलेक्ट्रोजेनिक है, जो झिल्ली के पार इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करता है, और प्रोटॉन चैनल इलेक्ट्रॉन प्रवाह को विद्युत रूप से संतुलित करने के लिए प्रोटॉन प्रवाह की अनुमति देने के लिए खुलते हैं। | ||
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{{Main|लिगैंड-गेटेड आयन चैनल}} | {{Main|लिगैंड-गेटेड आयन चैनल}} | ||
आयनोट्रोपिक | आयनोट्रोपिक ग्राही (जैव रसायन) के रूप में भी जाना जाता है, चैनलों का यह समूह ग्राही प्रोटीन के बाह्य डोमेन के लिए बाध्यकारी विशिष्ट लिगैंड अणुओं के उत्तर में खुलता है। लिगैंड बाइंडिंग चैनल प्रोटीन की संरचना में एक परिवर्तनकारी परिवर्तन का कारण बनता है जो अंततः चैनल गेट के उद्घाटन और बाद में प्लाज्मा झिल्ली में आयन प्रवाह की ओर जाता है। ऐसे चैनलों के उदाहरणों में कटियन-पारगम्य एसिटाइलकोलाइन ग्राही सम्मिलित हैं निकोटिनिक एसिटाइलकोलाइन ग्राही , [[ग्लूटामेट रिसेप्टर्स|ग्लूटामेट]] ग्राही | आयनोट्रोपिक ग्लूटामेट-गेटेड ग्राही , अम्ल सेंसिंग आयन चैनल ([[एसिड-सेंसिंग आयन चैनल|अम्ल -सेंसिंग आयन चैनल]]),<ref>{{cite journal | vauthors = Hanukoglu I | title = ASIC and ENaC type sodium channels: conformational states and the structures of the ion selectivity filters | journal = The FEBS Journal | volume = 284 | issue = 4 | pages = 525–545 | date = February 2017 | pmid = 27580245 | doi = 10.1111/febs.13840 | s2cid = 24402104 | url = https://zenodo.org/record/890906 }}</ref> P2X ग्राही | ATP-गेटेड P2X ग्राही , और आयनों-पारगम्य γ-अमीनोब्यूट्रिक अम्ल -गेटेड GABA ग्राही | GABA<sub>A</sub> ग्राही । | ||
दूसरे संदेशवाहकों द्वारा सक्रिय किए गए आयन चैनलों को भी इस समूह में वर्गीकृत किया जा सकता है, चूंकि लिगैंड (जैव रसायन) और दूसरे संदेशवाहक अन्यथा एक दूसरे से अलग हैं। | दूसरे संदेशवाहकों द्वारा सक्रिय किए गए आयन चैनलों को भी इस समूह में वर्गीकृत किया जा सकता है, चूंकि लिगैंड (जैव रसायन) और दूसरे संदेशवाहक अन्यथा एक दूसरे से अलग हैं। | ||
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==== लिपिड-गेटेड ==== | ==== लिपिड-गेटेड ==== | ||
{{Main|लिपिड-गेटेड आयन चैनल}} | {{Main|लिपिड-गेटेड आयन चैनल}} | ||
चैनलों का यह समूह विशिष्ट लिपिड अणुओं की प्रतिक्रिया में खुलता है जो चैनल के | चैनलों का यह समूह विशिष्ट लिपिड अणुओं की प्रतिक्रिया में खुलता है जो चैनल के पारझिल्ली डोमेन से जुड़ते हैं, सामान्यतः प्लाज्मा झिल्ली के आंतरिक पत्रक के पास।<ref>{{cite journal | vauthors = Hansen SB | title = Lipid agonism: The PIP2 paradigm of ligand-gated ion channels | journal = Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids | volume = 1851 | issue = 5 | pages = 620–8 | date = May 2015 | pmid = 25633344 | pmc = 4540326 | doi = 10.1016/j.bbalip.2015.01.011 }}</ref> फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल 4,5-बिस्फोस्फेट (फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल 4,5-बिस्फोस्फेट|पीआईपी<sub>2</sub>) और फॉस्फेटिडिक अम्ल (फॉस्फेटिडिक अम्ल ) इन चैनलों को गेट करने के लिए सबसे अच्छी विशेषता वाले लिपिड हैं।<ref>{{cite journal | vauthors = Hansen SB, Tao X, MacKinnon R | title = Structural basis of PIP2 activation of the classical inward rectifier K+ channel Kir2.2 | journal = Nature | volume = 477 | issue = 7365 | pages = 495–8 | date = August 2011 | pmid = 21874019 | pmc = 3324908 | doi = 10.1038/nature10370 | bibcode = 2011Natur.477..495H }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Gao Y, Cao E, Julius D, Cheng Y | title = TRPV1 structures in nanodiscs reveal mechanisms of ligand and lipid action | journal = Nature | volume = 534 | issue = 7607 | pages = 347–51 | date = June 2016 | pmid = 27281200 | pmc = 4911334 | doi = 10.1038/nature17964 | bibcode = 2016Natur.534..347G }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Cabanos C, Wang M, Han X, Hansen SB | title = 2 Antagonism of TREK-1 Channels | journal = Cell Reports | volume = 20 | issue = 6 | pages = 1287–1294 | date = August 2017 | pmid = 28793254 | pmc = 5586213 | doi = 10.1016/j.celrep.2017.07.034 }}</ref> कई लीक पोटाशियम चैनल लिपिड द्वारा गेट किए जाते हैं जिनमें [[आवक-शुद्ध करनेवाला पोटेशियम आयन चैनल]]|इनवर्ड-रेक्टीफायर पोटेशियम चैनल और दो पोर डोमेन पोटेशियम चैनल टीआरई के-1 और टीआरएएके सम्मिलित हैं। केसीएनक्यू चैनल पीआईपी<sub>2</sub> द्वारा गेटेड हैं .<ref>{{cite journal | vauthors = Brown DA, Passmore GM | title = Neural KCNQ (Kv7) channels | journal = British Journal of Pharmacology | volume = 156 | issue = 8 | pages = 1185–95 | date = April 2009 | pmid = 19298256 | pmc = 2697739 | doi = 10.1111/j.1476-5381.2009.00111.x }}</ref> वोल्टेज सक्रिय पोटेशियम चैनल (केवी) को पीए द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इसका सक्रियण का मध्यबिंदु PA हाइड्रोलिसिस पर +50 mV, आराम करने वाली झिल्ली क्षमता के पास शिफ्ट हो जाता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Hite RK, Butterwick JA, MacKinnon R | title = Phosphatidic acid modulation of Kv channel voltage sensor function | journal = eLife | volume = 3 | date = October 2014 | pmid = 25285449 | pmc = 4212207 | doi = 10.7554/eLife.04366 }}</ref> इससे पता चलता है कि केवी वोल्टेज से स्वतंत्र लिपिड हाइड्रोलिसिस द्वारा खोला जा सकता है और इस चैनल को दोहरी लिपिड और वोल्टेज गेटेड चैनल के रूप में अर्हता प्राप्त कर सकता है। | ||
==== अन्य गेटिंग ==== | ==== अन्य गेटिंग ==== | ||
गेटिंग में | गेटिंग में कोशिका झिल्ली के अंदर से दूसरे संदेशवाहकों द्वारा सक्रियण और निष्क्रियता भी सम्मिलित है - कोशिका के बाहर से नहीं, जैसा कि लिगैंड्स के स्थितियों में होता है। | ||
* कुछ पोटेशियम चैनल: | * कुछ पोटेशियम चैनल: | ||
** | **आवक-शुद्ध करनेवाला पोटेशियम आयन चैनल|इनवर्ड-रेक्टिफायर पोटेशियम चैनल: ये चैनल पोटेशियम आयनों को आंतरिक रूप से सुधारात्मक विधि से कोशिका में प्रवाहित करने की अनुमति देते हैं: पोटेशियम कोशिका से बाहर की तुलना में अधिक कुशलता से प्रवाहित होता है। यह परिवार 15 आधिकारिक और 1 अनौपचारिक सदस्य से बना है और आगे होमोलॉजी के आधार पर 7 उप-परिवारों में विभाजित है। ये चैनल इंट्रासेल्युलर एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट, पीआईपी से प्रभावित होते हैं<sub>2</sub>, और [[जी प्रोटीन]] βγ सबयूनिट्स। वे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं में सम्मिलित हैं जैसे हृदय में पेसमेकर गतिविधि, इंसुलिन रिलीज, और ग्लिया में पोटेशियम तेज। उनमें केवल दो पारझिल्ली सेगमेंट होते हैं, जो K के कोर पोर-फॉर्मिंग सेगमेंट के अनुरूप होते हैं<sub>V</sub> और के<sub>Ca</sub> चैनल। उनकी α उपइकाई टेट्रामर्स बनाती हैं। | ||
** [[कैल्शियम-सक्रिय पोटेशियम चैनल]]: चैनलों का यह परिवार इंट्रासेल्युलर सीए द्वारा सक्रिय होता है<sup>2+</sup> और इसमें 8 सदस्य हैं। | ** [[कैल्शियम-सक्रिय पोटेशियम चैनल]]: चैनलों का यह परिवार इंट्रासेल्युलर सीए द्वारा सक्रिय होता है<sup>2+</sup> और इसमें 8 सदस्य हैं। | ||
**टैंडेम पोर डोमेन पोटैशियम चैनल: 15 सदस्यों का यह परिवार लीक चैनल के रूप में जाना जाता है, और वे [[जीएचके वर्तमान समीकरण]] प्रदर्शित करते हैं। गोल्डमैन-हॉजकिन-काट्ज़ (ओपन) रेक्टिफायर। 'टू-पोर-डोमेन पोटेशियम चैनल' के अपने सामान्य नाम के विपरीत, इन चैनलों में केवल एक छिद्र है, किन्तु प्रति उपइकाई में दो छिद्र डोमेन हैं।<ref>{{cite web|url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/FamilyDisplayForward?familyId=79|title=Two P domain potassium channels|publisher=[[Guide to Pharmacology]]|access-date=2019-05-28}}</ref><ref name="Rang60">{{cite book|title=औषध|url=https://archive.org/details/clinicalpharmaco00frcp|url-access=limited| vauthors = Rang HP |publisher=Churchill Livingstone|year=2003|isbn=978-0-443-07145-4|edition=8th|location=Edinburgh|page=[https://archive.org/details/clinicalpharmaco00frcp/page/n74 59]}}</ref> | **टैंडेम पोर डोमेन पोटैशियम चैनल: 15 सदस्यों का यह परिवार लीक चैनल के रूप में जाना जाता है, और वे [[जीएचके वर्तमान समीकरण]] प्रदर्शित करते हैं। गोल्डमैन-हॉजकिन-काट्ज़ (ओपन) रेक्टिफायर। 'टू-पोर-डोमेन पोटेशियम चैनल' के अपने सामान्य नाम के विपरीत, इन चैनलों में केवल एक छिद्र है, किन्तु प्रति उपइकाई में दो छिद्र डोमेन हैं।<ref>{{cite web|url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/FamilyDisplayForward?familyId=79|title=Two P domain potassium channels|publisher=[[Guide to Pharmacology]]|access-date=2019-05-28}}</ref><ref name="Rang60">{{cite book|title=औषध|url=https://archive.org/details/clinicalpharmaco00frcp|url-access=limited| vauthors = Rang HP |publisher=Churchill Livingstone|year=2003|isbn=978-0-443-07145-4|edition=8th|location=Edinburgh|page=[https://archive.org/details/clinicalpharmaco00frcp/page/n74 59]}}</ref> | ||
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** वोल्टेज-गेटेड प्रोटॉन चैनल | ** वोल्टेज-गेटेड प्रोटॉन चैनल | ||
*गैर-चयनात्मक धनायन चैनल: ये गैर-चयनात्मक रूप से कई प्रकार के धनायनों की अनुमति देते हैं, मुख्य रूप से ना<sup>+</sup>, के<sup>+</sup> और सीए<sup>2+</sup>, चैनल के माध्यम से। | *गैर-चयनात्मक धनायन चैनल: ये गैर-चयनात्मक रूप से कई प्रकार के धनायनों की अनुमति देते हैं, मुख्य रूप से ना<sup>+</sup>, के<sup>+</sup> और सीए<sup>2+</sup>, चैनल के माध्यम से। | ||
** सबसे क्षणिक | ** सबसे क्षणिक ग्राही क्षमता | ||
=== सेलुलर स्थानीयकरण द्वारा वर्गीकरण === | === सेलुलर स्थानीयकरण द्वारा वर्गीकरण === | ||
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कुछ आयन चैनलों को उत्तेजनाओं के प्रति उनकी प्रतिक्रिया की अवधि के अनुसार वर्गीकृत किया गया है: | कुछ आयन चैनलों को उत्तेजनाओं के प्रति उनकी प्रतिक्रिया की अवधि के अनुसार वर्गीकृत किया गया है: | ||
* क्षणिक | * क्षणिक ग्राही संभावित चैनल: चैनलों के इस समूह को सामान्य रूप से केवल टीआरपी चैनल के रूप में संदर्भित किया जाता है, इसका नाम ड्रोसोफिला विज़ुअल फोटोट्रांसडक्शन में उनकी भूमिका के आधार पर रखा गया है। यह परिवार, जिसमें कम से कम 28 सदस्य हैं, इसकी सक्रियता के तंत्र में विविध है। कुछ टीआरपी चैनल संवैधानिक रूप से खुले रहते हैं, जबकि अन्य वोल्टेज-गेटेड आयन चैनल, इंट्रासेल्युलर सीए द्वारा गेट किए जाते हैं।<sup>2+</sup>, पीएच, रिडॉक्स स्थिति, ऑस्मोलरिटी, और स्ट्रेच-सक्रिय आयन चैनल। ये चैनल उन आयनों के अनुसार भिन्न होते हैं जो वे पास करते हैं, कुछ सीए के लिए चयनात्मक होते हैं<sup>2+</sup> जबकि अन्य कम श्रेष्ठ कटियन चैनल हैं। इस परिवार को होमोलॉजी के आधार पर 6 उप-परिवारों में विभाजित किया गया है: कैनोनिकल टीआरपी (टीआरपीसी), वैनिलॉइड ग्राही (टीआरपीवी), मेलास्टैटिन (टीआरपीएम), पॉलीसिस्टिन (टीआरपीपी), म्यूकोलिपिन्स (टीआरपीएमएल), और एकिरिन पारझिल्ली प्रोटीन 1 (टीआरपीए (चैनल))। | ||
== विस्तृत संरचना == | == विस्तृत संरचना == | ||
चैनल उस आयन के संबंध में भिन्न होते हैं जो वे पास करते हैं (उदाहरण के लिए, सोडियम आयन | ना<sup>+</sup>, पोटैशियम आयन|के<sup>+</sup>, क्लोराइड आयन|Cl<sup>−</sup>), जिस विधि से उन्हें विनियमित किया जा सकता है, उन उपइकाइयों की संख्या जिनसे वे बने हैं और संरचना के अन्य पहलू।<ref>{{cite book | vauthors = Lim C, Dudev T | title = The Alkali Metal Ions: Their Role for Life | chapter = Potassium Versus Sodium Selectivity in Monovalent Ion Channel Selectivity Filters | volume = 16 | pages = 325–47 | date = 2016 | pmid = 26860306 | doi = 10.1007/978-3-319-21756-7_10 | publisher = Springer | veditors = Sigel A, Sigel H, Sigel R | series = Metal Ions in Life Sciences | isbn = 978-3-319-21755-0 }}</ref> सबसे बड़े वर्ग से संबंधित चैनल, जिसमें वोल्टेज-गेटेड चैनल सम्मिलित हैं, जो तंत्रिका आवेग को रेखांकित करते हैं, प्रत्येक में छह | |||