Saluran ion

Diagram skematik saluran ion. 1 - domain saluran (biasanya empat domain per saluran), 2 - serambi luar, 3 - filter selektivitas, 4 - diameter filter selektivitas, 5 - situs fosforilasi, 6 - membran sel.

Saluran ion adalah protein membran berbentuk pori yang membebaskan ion untuk melintasi pori saluran. Fungsi saluran ion adalah untuk membuat potensial rehat membran, membentuk potensial aksi dan sinyal listrik lainnya oleh pemintuan aliran ion melintasi membran sel, mengontrol aliran ion melintasi sel penyekresi dan epitel, serta meregulasi volume sel. Saluran ion terdapat pada membran dari semua sel peka rangsang. Saluran ion merupakan satu dari dua kelas protein ionoforik, bersama dengan pengangkut ion (misalnya pompa natrium-kalium, penukar natrium-kalsium, dan protein transpor natrium-glukosa).

Penelitian saluran ion sering melibatkan biofisika, elektrofisiologi, dan farmakologi, sambil menggunakan teknik seperti pengapit voltase, pengapit tampal, imunohistokimia, kristalografi sinar-x, fluoroskopi, dan RT-PCR. Klasifikasi saluran ion sebagai molekul disebut sebagai kanalomik.

Sifat dasar

Filter selektivitas hanya memperbolehkan ion kalium melintasi saluran kalium (PBD: 1K4C).

Terdapat dua sifat berbeda dari saluran ion yang membedakannya dari jenis protein pengangkut ion lainnya:

1. Laju transpor ion melintasi saluran sangat tinggi (sering kali 10⁶ ion per detik atau lebih besar dari itu).
2. Ion melintasi saluran menuruni gradien elektrokimia yang merupakan fungsi dari konsentrasi ion dan potensial membran, "menuruni bukit", tanpa masukan (atau bantuan) energi metabolik (misalnya ATP, mekanisme kotranspor, atau mekanisme transpor aktif).

Saluran ion terletak di dalam membran dari semua sel peka rangsang, dan banyak organel intraseluler. Saluran ion sering dideskripsikan sebagai terowongan sempit berisi air yang hanya membebaskan ion dengan ukuran dan/atau muatan tertentu untuk melintas. Karakteristik ini disebut permeabilitas selektif. Pola dasar pori saluran adalah memiliki lebar hanya satu atau dua atom pada titik tersempit dan selektif terhadap spesies ion spesifik, seperti natrium atau kalium. Akan tetapi, beberapa saluran mungkin permeabel terhadap lebih dari satu jenis ion, biasanya dengan muatan yang sama: positif (kation) atau negatif (anion). Ion sering kali berpindah melewati bagian pori saluran dalam berkas tunggal hampir secepat ion bergerak melewati larutan bebas. Pada banyak saluran, lintasan melewati pori diatur oleh "pemintuan", yang dapat membuka atau menutup dalam respons terhadap sinyal kimia atau listrik, temperatur, atau gaya mekanik.

Saluran ion merupakan protein membran integral, biasanya terbentuk dari perakitan sejumlah protein tunggal. Perakitan "subunit ganda" ini biasanya melibatkan susunan melingkar dari protein identik atau homolog yang terkemas erat mengitari pori berisi air melintasi bidang membran atau lipid dwilapis. Untuk kebanyakan saluran ion berpintu tegangan, subunit pembentuk pori disebut subunit α, sedangkan subunit pembantu dilambangkan β, γ, dan seterusnya.

Peran biologis

Karena saluran mendasari impuls saraf dan karena saluran "teraktivasi-pemancar" memediasi pengantaran melintasi sinapsis, saluran ion merupakan komponen penting sistem saraf. Memang, sejumlah toksin pada organisme telah berevolusi untuk mematikan sistem saraf pemangsa dan mangsa (misalnya bisa yang dihasilkan oleh laba-laba, kalajengking, ular, ikan, lebah, dan siput laut) yang bekerja dengan memodulasi konduktansi dan/atau kinetika saluran ion. Sebagai tambahan, saluran ion merupakan komponen kunci beragam proses biologis yang melibatkan perubahan cepat sel, seperti kontraksi otot jantung, rangka, dan polos, transpor nutrien dan ion epitel, aktivasi sel T, serta pelepasan insulin sel-beta pankreas. Dalam pencarian obat baru, saluran ion sering kali dijadikan target.

Lihat pula

• Basis data K_i
• Famili saluran ion seperti yang didefinisikan Pfam dan InterPro
• Heliks alfa
• Ionofor
• Kanalom
• Kanalopati
• Neurotoksin
• Pemintuan (elektrofisiologi)
• Potensial aksi
• Potensial membran
• Reseptor transmembran
• Saluran ion kalium
• Saluran ion lipid dwilapis
• Saluran ion natrium
• Saluran ion sintetis
• Transpor aktif
• Transpor magnesium
• Transpor pasif

Pranala luar

Wikiversity memiliki bahan belajar tentang Poisson–Boltzmann profile for an ion channel

• "Voltage-Gated Ion Channels". IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. 
• "TRIP Database". a manually curated database of protein-protein interactions for mammalian TRP channels. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2016-08-10. 

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Ion channels.