内向整流钾通道Kir2.1亚型的表达及功能
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三、 ｌ 【 ｉ ｒ ２ ． １在 不 同细 胞 中的表 达及 其功 能
、
ｌ 【 ｉ ｒ ２ ． １的分 子 生物 学特性
Ｋ ｉ ｒ ２ ． １属于膜 整 合 蛋 白 ， 由 四个 相 同 的 ａ亚 单 位组 成 ， 这 些 ａ亚单 位 对 称 分 布 于 门 中央 两侧 。其 中， 每个 ａ亚单 位具 有 Ｍ１和 Ｍ２两 个 结 构域 ， 每 一
通透性降低 ， 高钾时 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ 通透性 增高 ， 主要原 因
是 低 钾 时可使 细胞 内 Ｍｇ 和多胺 堵塞 通 道 ， 从 而使
通透性降低 ； （ ３ ） Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ 对Ｂ ａ ¨、 ｃ ｓ 比较敏感 ， 其
中Ｂ ａ 可 以通 过 阻 塞 钾 通 道 来 导 致 膜 除极 化 而 影 响钾 离子 向 细 胞 内的移 动 ； （ ４ ） Ｋ ｉ ｒ ２ ． １只 与 电 压 有 关， 与 时 间无 关 ， 表现 为 电压依 赖性 。
道 蛋 白稳定 的重 要结 构基 础 Ｊ 。 二、 Ｉ 【 ｉ ｒ ２ ． １的 电生理 特性
能 与保持 细胞 内 、 外的Ｋ 平衡 ， 促进 Ｋ 内流 有 关 ， 并 在 实 验过 程 中增 加细 胞 外 Ｋ 浓 度 ， Ｋ 内流 呈 指 数 级 增加 。研 究结果 显 示 Ｋ ｉ ｒ ２ ．１在 视 网膜 胶 质 细 胞 中 的主 要 作 用 是 调 节 从 视 网膜 神 经 元 至 Ｍｕ ｌ ｌ ｅ ｒ 细胞 的 Ｋ 电流， 与 此 同 时， Ｋ ｉ ｒ ４ ．１主 要 平 衡 从 Ｍｕ ｌ ｌ ｅ ｒ 细 胞至 细胞外 Ｋ 的 电流 ， 此过 程有 利 于加 速 Ｋ 清 除 ， 导 致 神 经 细胞 基 础 电 流 的分 散 ， 以避 免 遭
（ 一） 视 网膜 细 胞 与 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ 糖 尿 病 视 网膜 病 变（ ｄ ｉ ａ ｂ ｅ ｔ ｉ ｃ ｒ ｅ ｔ ｉ ｎ ｏ ｐ ａ ｔ ｈ ｙ ， Ｄ Ｒ） 是糖 尿病 特 异性 的微 血 管 并发 症 ， 常发 生在 糖 尿 病 病 程 １ ５年 以上 的病 人 。 潘 爱华 等 通 过 实 时 定 量 聚 合 酶 链 式 反 应 （ Ｒ Ｔ ． Ｐ Ｃ Ｒ） 、 蛋 白质 免 疫 印迹 实 验 （ Ｗｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｂ ｌ ｏ ｔ ） 等 分 子 生 物学 方法 发 现 Ｋ ｉ ｔ ２ ． １通 道 在 神 经 视 网膜 中有 很 高 的表达 ， 其 中视 网膜胶 质 细 胞． Ｍｕ ｌ ｌ ｅ ｒ 细胞 中分 布
为 多样性 。本 文 就 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １在 组 织 细 胞 中 的分 布 及 功 能做 以综 述 。
一
系， 而 高于反 转 电位 的外 向 电流 则不 呈线 性关 系 ， 即 去极 化水 平越 高 ， 电流 越 大 ， 去 极 化 水 平越 低 ， 电流 越小 ， 并 且 引 导 的 内向 电 流 大 于 外 向 电流 。 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ 的电生理 特性 主要 有 ： （ １ ） 内 向整 流 特 性 ， 即细胞 外 的钾 离子 向细 胞 内流 动 更 容 易 ； （ ２ ） 低钾 时 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １
Ｋ ｉ ｒ ２ ． １主要在心血管 内皮细胞、 壁细胞、 乳腺 内分泌细胞 、 腮腺细胞、 视网膜 内皮细胞等细胞 中表达 并发挥 着 不 同的 生理功 能 。本 文就 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １在组 织细胞 中的分 布及 功 能做 以综述 。 关键 词 内向整流 钾通 道 ； Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ ； 组织； 功 能
生 理科 学 进 展 ２ ０ １ ５年 第 ４ ６卷 第 ４期
内 向 整 流 钾 通 道 Ｋｉ ｒ ２ ． １亚 型 的 表 达 及 功 能 术
李文 凭 崔晓栋 成 敏
（ 潍 坊 医学 院 ， 潍坊 ２ ６ １ ０ ５ ３ ）
摘 要 内 向整 流 钾 通道 Ｋ ｉ ｒ ２ ． ｘ亚 家 族 中的 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １一直 以来是 离子 通 道研 究 的热 点领 域 。 目前 ，
最多， 推测 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ 在 视 网膜 Ｍｕ ｌ ｌ ｅ ｒ 细胞 上 强表 达 可
个结构域大约 由 ３ ０个氨基酸的孔区环形相连 ， 环形
中 间部位形 成 一个 孔洞 ， 该 孔洞 位 于膜 的细胞 外侧 。
Байду номын сангаас
在跨膜结构域的侧端存在一种为 Ｋ 通道所共有的
特 异性 标记 识 别 序列 “ Ｇ ． Ｙ ． Ｇ” ， 即Ｇ ｌ ｙ Ｔ ｙ ｒ ． Ｇ ｌ ｙ氨基 酸 序列 片段 ， 该 结构 的 主要 功 能是 使 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １具有 选 择 性过 滤功 能 ＿ ２ Ｊ 。另 外 ， １ ３个 半 胱 氨 酸残 基 共 同存 在 于此 通道 的一级 结 构 中 ， 并 且 这 些 半 胱胺 酸残 基 也 可在 不 同 的亚 单位 之 间或各 自的亚单 位 内形 成二 硫键 ， 这 不 仅是 氧化 还原 过程 的 的 中心 ， 也 是维 持通
中图分 类号 Ｒ ３ ３ １
内 向整 流 钾 离 子通 道 （ ｉ ｎ ｗ ａ ｒ ｄ ｌ ｙ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｆ ｙ ｉ ｎ ｇ Ｋ
（一 ９ ０ ｍ Ｖ） 时呈 现 内 向 电流 是 与 电位 呈 线 性 关
ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ，Ｋ ｉ ｒ ）因 其 独 特 的 电 压 ． 电流关 系而得名 。 目前 数 据 表 明 ， Ｋ ｉ ｒ 通 道 有 ７个 亚 家 族 （ Ｋ ｉ ｒ １ ． １ ａ— Ｋ ｉ ｒ ７ ． １ ） ， 不 同亚 型 在 不 同细 胞 分 布 不 同 ， 并 在 功 能 上 各具 特 色 … 。其 中 Ｋ ｉ ｒ ２ ． Ｘ亚 家 族 的主 要 作 用 是 内 向整 流 ， 而这 种整 流 特 性 有 利 于 维 持 细 胞 的静 息 电位 ， 并 使 之接 近钾 离 子 的平 衡 电位 参 与 动作 电位 复极 化 的多 样 性 过 程 。Ｋ ｉ ｒ ２ ． １是 Ｋ ｉ ｒ ２ ． ｘ亚 家 族 重 要 的一 员 ， 在 多种 组织 细 胞均 有表 达 ， 其 功 能也 表现
、
ｌ 【 ｉ ｒ ２ ． １的分 子 生物 学特性
Ｋ ｉ ｒ ２ ． １属于膜 整 合 蛋 白 ， 由 四个 相 同 的 ａ亚 单 位组 成 ， 这 些 ａ亚单 位 对 称 分 布 于 门 中央 两侧 。其 中， 每个 ａ亚单 位具 有 Ｍ１和 Ｍ２两 个 结 构域 ， 每 一
通透性降低 ， 高钾时 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ 通透性 增高 ， 主要原 因
是 低 钾 时可使 细胞 内 Ｍｇ 和多胺 堵塞 通 道 ， 从 而使
通透性降低 ； （ ３ ） Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ 对Ｂ ａ ¨、 ｃ ｓ 比较敏感 ， 其
中Ｂ ａ 可 以通 过 阻 塞 钾 通 道 来 导 致 膜 除极 化 而 影 响钾 离子 向 细 胞 内的移 动 ； （ ４ ） Ｋ ｉ ｒ ２ ． １只 与 电 压 有 关， 与 时 间无 关 ， 表现 为 电压依 赖性 。
道 蛋 白稳定 的重 要结 构基 础 Ｊ 。 二、 Ｉ 【 ｉ ｒ ２ ． １的 电生理 特性
能 与保持 细胞 内 、 外的Ｋ 平衡 ， 促进 Ｋ 内流 有 关 ， 并 在 实 验过 程 中增 加细 胞 外 Ｋ 浓 度 ， Ｋ 内流 呈 指 数 级 增加 。研 究结果 显 示 Ｋ ｉ ｒ ２ ．１在 视 网膜 胶 质 细 胞 中 的主 要 作 用 是 调 节 从 视 网膜 神 经 元 至 Ｍｕ ｌ ｌ ｅ ｒ 细胞 的 Ｋ 电流， 与 此 同 时， Ｋ ｉ ｒ ４ ．１主 要 平 衡 从 Ｍｕ ｌ ｌ ｅ ｒ 细 胞至 细胞外 Ｋ 的 电流 ， 此过 程有 利 于加 速 Ｋ 清 除 ， 导 致 神 经 细胞 基 础 电 流 的分 散 ， 以避 免 遭
（ 一） 视 网膜 细 胞 与 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ 糖 尿 病 视 网膜 病 变（ ｄ ｉ ａ ｂ ｅ ｔ ｉ ｃ ｒ ｅ ｔ ｉ ｎ ｏ ｐ ａ ｔ ｈ ｙ ， Ｄ Ｒ） 是糖 尿病 特 异性 的微 血 管 并发 症 ， 常发 生在 糖 尿 病 病 程 １ ５年 以上 的病 人 。 潘 爱华 等 通 过 实 时 定 量 聚 合 酶 链 式 反 应 （ Ｒ Ｔ ． Ｐ Ｃ Ｒ） 、 蛋 白质 免 疫 印迹 实 验 （ Ｗｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｂ ｌ ｏ ｔ ） 等 分 子 生 物学 方法 发 现 Ｋ ｉ ｔ ２ ． １通 道 在 神 经 视 网膜 中有 很 高 的表达 ， 其 中视 网膜胶 质 细 胞． Ｍｕ ｌ ｌ ｅ ｒ 细胞 中分 布
为 多样性 。本 文 就 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １在 组 织 细 胞 中 的分 布 及 功 能做 以综 述 。
一
系， 而 高于反 转 电位 的外 向 电流 则不 呈线 性关 系 ， 即 去极 化水 平越 高 ， 电流 越 大 ， 去 极 化 水 平越 低 ， 电流 越小 ， 并 且 引 导 的 内向 电 流 大 于 外 向 电流 。 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ 的电生理 特性 主要 有 ： （ １ ） 内 向整 流 特 性 ， 即细胞 外 的钾 离子 向细 胞 内流 动 更 容 易 ； （ ２ ） 低钾 时 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １
Ｋ ｉ ｒ ２ ． １主要在心血管 内皮细胞、 壁细胞、 乳腺 内分泌细胞 、 腮腺细胞、 视网膜 内皮细胞等细胞 中表达 并发挥 着 不 同的 生理功 能 。本 文就 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １在组 织细胞 中的分 布及 功 能做 以综述 。 关键 词 内向整流 钾通 道 ； Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ ； 组织； 功 能
生 理科 学 进 展 ２ ０ １ ５年 第 ４ ６卷 第 ４期
内 向 整 流 钾 通 道 Ｋｉ ｒ ２ ． １亚 型 的 表 达 及 功 能 术
李文 凭 崔晓栋 成 敏
（ 潍 坊 医学 院 ， 潍坊 ２ ６ １ ０ ５ ３ ）
摘 要 内 向整 流 钾 通道 Ｋ ｉ ｒ ２ ． ｘ亚 家 族 中的 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １一直 以来是 离子 通 道研 究 的热 点领 域 。 目前 ，
最多， 推测 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １ 在 视 网膜 Ｍｕ ｌ ｌ ｅ ｒ 细胞 上 强表 达 可
个结构域大约 由 ３ ０个氨基酸的孔区环形相连 ， 环形
中 间部位形 成 一个 孔洞 ， 该 孔洞 位 于膜 的细胞 外侧 。
Байду номын сангаас
在跨膜结构域的侧端存在一种为 Ｋ 通道所共有的
特 异性 标记 识 别 序列 “ Ｇ ． Ｙ ． Ｇ” ， 即Ｇ ｌ ｙ Ｔ ｙ ｒ ． Ｇ ｌ ｙ氨基 酸 序列 片段 ， 该 结构 的 主要 功 能是 使 Ｋ ｉ ｒ ２ ． １具有 选 择 性过 滤功 能 ＿ ２ Ｊ 。另 外 ， １ ３个 半 胱 氨 酸残 基 共 同存 在 于此 通道 的一级 结 构 中 ， 并 且 这 些 半 胱胺 酸残 基 也 可在 不 同 的亚 单位 之 间或各 自的亚单 位 内形 成二 硫键 ， 这 不 仅是 氧化 还原 过程 的 的 中心 ， 也 是维 持通
中图分 类号 Ｒ ３ ３ １
内 向整 流 钾 离 子通 道 （ ｉ ｎ ｗ ａ ｒ ｄ ｌ ｙ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｆ ｙ ｉ ｎ ｇ Ｋ
（一 ９ ０ ｍ Ｖ） 时呈 现 内 向 电流 是 与 电位 呈 线 性 关
ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ，Ｋ ｉ ｒ ）因 其 独 特 的 电 压 ． 电流关 系而得名 。 目前 数 据 表 明 ， Ｋ ｉ ｒ 通 道 有 ７个 亚 家 族 （ Ｋ ｉ ｒ １ ． １ ａ— Ｋ ｉ ｒ ７ ． １ ） ， 不 同亚 型 在 不 同细 胞 分 布 不 同 ， 并 在 功 能 上 各具 特 色 … 。其 中 Ｋ ｉ ｒ ２ ． Ｘ亚 家 族 的主 要 作 用 是 内 向整 流 ， 而这 种整 流 特 性 有 利 于 维 持 细 胞 的静 息 电位 ， 并 使 之接 近钾 离 子 的平 衡 电位 参 与 动作 电位 复极 化 的多 样 性 过 程 。Ｋ ｉ ｒ ２ ． １是 Ｋ ｉ ｒ ２ ． ｘ亚 家 族 重 要 的一 员 ， 在 多种 组织 细 胞均 有表 达 ， 其 功 能也 表现