离子通道
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3.功能:
L型：兴奋-收缩耦联； T型：对电信号的整合具有重要意义； N型：调节突触前神经递质的释放。
N型钙通道功能
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4. 非门控和门控离子通道 非门控：总开放
门控：开放或关闭 依据环境因素
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非门控离子通道 —静息膜电位
u
u
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2. 类型:
电压门控钾通道
Ik 型
延迟整流
瞬时钾电流
钙激活
内向整流
介导 M电流
TEA、4AP、Ba2+
TEA
4-AP
TEA：四钇铵
Cs
4-AP: 4-氨基吡啶
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的关系。
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三、离子通道型受体
离子通道型受体在各类受体中反应最为迅 速，受体本身即为离子通道，当配体与受体结 合时，离子通道开放，细胞膜对离子的选择通 透性增加，引起细胞膜兴奋性的快速改变。
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（一）受体分类与特性
受体分类 亚基 数目 5个 亚基跨 膜特点 4TM 亚基N和C末 端定位 N和C末端均 在胞外 配体 来源 举例 n AChR、 胞外 GABAAR、Gly R 、 5-HT3R 胞外 胞内 胞外 NDMAR、 AMPAR、KAR CNG、HCN、 IP3R、RyR ASICs、P2x
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（一） 电压门控钠通道
1. 结构: u 由一个大的 α 亚基和两 个小的β1和β2组成；α亚 基是形成水相孔道的结构 单位； β 亚基可能发挥调 控作用；
u
α亚基由4个结构域构 成，即 Ⅰ ～ Ⅳ ，每一结构 域均含 6个跨膜 α螺旋，即 S1 ～ S6螺旋；
流。
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三、电压门控通道
特点：① 电压感受器； ② 通道的开放需要细胞膜发生去极化 和超极化； ③ 在静息状态时通道处于关闭状态。 类型：电压门控钠通道、电压门控钾通道、电 压门控钙通道、以及超极化激活的阳离 子通道、电压门控氯通道。
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2. 类型:
电压门控钙通道
Nimodipine 尼莫地平
L型 N型
ω-conotoxin 氨氯地平
T型
Q/P型 R型
ω-agatoxin 蜘蛛毒素
Ni2+ ω-agatoxin
Mibefradil 米贝地尔
Neurobiology
孝感学院生命科学技术学院
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第一节 离子通道
一、定义
细胞膜上的一类特殊 的蛋白质分子，它通过蛋 白质分子的变构导致离子 通道的开启和关闭来实现 细胞内、外的离子交换。
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u u
每个结构域的S4是通道的电压传感器； 4 个相似结构的 S5 、 S6 共同形成孔道内壁，
决定通道的离子的选择性和通透性。
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（二）G蛋白偶联受体
1. 特点： 这种受体为一个独立的蛋白质分子， 与离子通道蛋白分子是分开，这种受体与相应 的神经递质作用后，通过中介的G蛋白质和第 二信使的作用，引起通道的开放和关闭。 2. 受体：胆碱类（Ach）神经递质作用的受体 ：胆碱类（ （M型）、大部分单胺类神经递质作用的受体、 部分氨基酸类神经递质作用的受体 。
2. 特性: ① 激活特性
u
通道激活：神经细胞膜内电位停留在
正电位的时间短暂，形成动作电位的上 升支。
u 通道失活：生理性作用；
病理性意义。
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② 相对的离子选择性 钠通道除允许Na+通透外，还可以通透其他无 机离子和有机离子。(最大有机离子是氨基胍) ③ 药理学特性 河豚毒素和石房蛤毒素特异性阻断通道的激活； 海葵毒素和蝎毒素可以阻遏钠通道的失活；藜芦 碱抑制钠通道的失活使之在静息状态下开放；箭 毒可激活钠通道。 ④分布密度：每个钠通道的间距约为250 nm。
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2. 结构：受体一般7个跨膜肽段。
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（三）与酶相关的单跨膜受体
1. 特点： 这种受体本身具有酶的活性或与酶相 结合，当其被激活时，随之激活本身或相关 酶，直接作用于效应器级联信号转导通路。 2. 受体：神经营养因子受体、生长因子受体和 细胞因子受体，调节细胞的增殖和分化。 3. 结构：通常只有一个和几个亚基组成，每个亚 基只有单跨膜区段，胞外结构域含有配体结合部 位。胞内结构具有酶的活性或与酶相缔合。
u
u u u u
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二、受体分类和结构
将受体按其结构和信号转导通路分为4大类: 离子通道型受体、G蛋白偶联受体、与酶 相关的单跨膜受体和转录调节因子受体。
（一）离子通道型受体
1. 特点： 这种受体上既有识别递质（配体）的 位点，又存在离子通道（化学门控离子通道、 配体门控离子通道）
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（二） 电压门控钾通道
1. 结构:
u u
包含4 个α亚基； S5、S6共同形成 孔道内壁。 α亚基由4个结构域构成，即Ⅰ～Ⅳ，每一结构 域均含6个跨膜α螺旋，即S1 ～ S6螺旋； 每个结构域的S4 是通道的电压传感器；
第二节 受体与信号转导
一、受体概述
（一）定义
是细胞膜或细胞内的一些能与生物活性 小分子配体 (如神经递质、激素、药物、毒素 等 )进行相互作用，能识别和结合内源性配体 并对其进行信号转导，以产生生理效应的生 物大分子。
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（四）转录调节因子受体
u
转录因子受体又称核受体，配体包括类固醇
激素等脂溶性激素；
u
核受体的本身是一些转录调节因子，被激活
后与靶基因的激素反应元件结合，调节靶基因 的表达，引起生物学效应；
u
核受体与细胞的增殖、分化和死亡具有密切
神经递质、激素、药物、毒 素与细胞膜或细胞内的的生 物活性大分子结合并进行相 互作用。
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（二）基本特征
u
具有内源性配体(如神经递质、激素)， 或外源性配体(如药物、毒素)； 高选择性或立体特异性(Selectivity or Sterepecificity)； 高亲和力(affinity)； 可饱和性(Saturability)； 可逆性(Reversibility)； 竞争性(Competivity)。
螺旋区(每一螺旋区由约 20个氨基酸残基组成)反复7次穿越细胞 膜。N端在胞外、C端在胞内
③氨基酸残基保守性 :在多肽链分子中有20多个保守性氨基
酸残基、某些保守性氨基酸残基种类及位置也表现出一致性。 如 N端都含有潜在的糖基化位点，在第 2第3胞外环区 (O2、 O3) 存在双硫键，在第3胞内环区(i3)有磷酸化位点，C端的i4区均富 含Ser和Thr.
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（二）离子通道型受体介导的快速信号传递
作用的机制特征:
u
受体的激活(即通道的开放)依赖于配体和 受体的激活是可逆过程，当受体不再与配
受体的持续结合；
u
体结合，通道即恢复到静息状态； 离子通道型受体可以介导信号传递的快 速启动和快速恢复。
二、离子通道的基本特征
1. 跨膜蛋白质
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2. 离子通道为离子提供了离子扩散的途径
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3. 离子通道的选择性 决定离子通道特异 性的因素: 孔道大 小、离子形成氢键 的能力、孔道内位 点相互作用的强 度。
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5. 电压门控通道S4螺旋的门控作用
v 在电压门控通道上存在一个高度保守的结构域S4
螺旋。
S4螺旋 S4螺旋作为电压感受器控制通道的开放和关闭
6. 电压门控通道的门控电流
v 在电压门控通道的开放和关闭过程中产生微弱电
