Canais são glicoproteinas
que atravessam a membrana (6 a 8 nm de espessura)
Canais podem ser investigados
por métodos funcionais e estruturais
cristalografia por difração
de elétrons ou de raios-X (ainda pouco utiizada)
a corrente em canais unitários
pode ser medida
incorporação
de canais em bicamada lipídica plana ou por patch clamp (Neher e
Sakmann, 1976)
canal abre e fecha (corrente
pulsa)
relação I x V
linear (resistor ohmico)
não linear (canal retificador)
corrente satura com concentração
(ligação do íon no canal)
a estrutura de um canal pode ser
inferida por dados bioquímicos e de biologia molecular
sequência primária
de aminoácidos obtida pelo DNA
estrutura secundária
(?-hélices e ?-sheets)
gráfico de hidrofilicidade
(ou hidrofobicidade)
regiões com alto grau
de homologia entre canais do mesmo tipo indicam regiões funcionalmente
importantes.
posiçõescanais
ativados por voltagem apresentam lisina ou arginina (resíduos carregados
positivamente) a cada 3 em certas ?-hélices
anticorpos contra segmentos específicos
podem indicar localização intra ou extracelular da região
do canal
mutagênese sitio-dirigida
(substituição ou remoção de aminoácidos)
Canais em todas as células
apresentam vários pontos em comum
conduzem íons
(até 10E8 íons/segundo)
o fluxo iônico é
passivo
reconhecem e selecionam entre
diferentes íons
tamanho do íon hidratado
intensidade do campo elétrico
(maior para íons menores)
filtro de seletividade (íon
perde água de hidratação e interage eletrostaticamente
com o canal)
a abertura e fechamento envolve
alterações conformacionais
diferentes estados (aberto,
fechado, refratário (inativação, desensitização))
inativação
alterações conformacionais
(canal de Na(proteases))
Ca no canal de Ca
a frequência de abertura
e fechamento é modulada em resposta a sinais de controle (gated
channels)