導入
電気生理学、特にパッチクランプのさまざまなバリエーションにより、細胞の膜を通過する電流を測定することが可能になります。これらの電流にはいくつかあり、それらを運ぶイオンの種類、電流が活動する膜電位スペクトル、電流を活性化、調節、または阻害する化学物質に従って特徴付けられています…
膜電位に依存する電流
いくつかの膜タンパク質は、特定の膜電位で特定のイオンに対して透過性になる特性を持っています。これらは電圧依存性のイオンチャネルです。それらは、ニューロン、心筋細胞または骨格筋細胞、感覚受容体細胞（侵害受容器、網膜錐体および杆体など）などの興奮性細胞の膜電位の変動に関与します。これらは、いくつかの膜貫通ドメインまたはいくつかのサブユニットの集合体で構成されるタンパク質であり、その三次元構造は、イオンに対する透過性、特定のイオンに関する選択性、電圧依存性、および場合によっては不活化の両方を説明します（記事を参照）イオン チャネルの生物物理学。これらのチャネルの活動を支配する物理法則の特定の側面を詳しく説明します。
歴史的に、これらのチャネルはホジキンとハクスリーによってイカの巨大な軸索で最初に実証されました。カリウム選択的チャネルの開口は、軸索膜の脱分極を引き起こします。この脱分極によりナトリウム選択チャネルが開き、その結果ナトリウムイオンが細胞内に急速に侵入し、脱分極が大きくなります。これが活動電位です。活動電位の終わりは、ナトリウムチャネルの脱感作によって説明されます。つまり、開口刺激（膜電位）がその値が開口を引き起こす領域にまだあるにもかかわらず、チャネルが閉じるということです。
その後、非常に多くの電圧依存チャネルが特定され、特徴付けられました。この記事の文脈でその特性を列挙することは無駄であり、読者は専用の記事や、D. Tritsch、D. Chesnoy-Marchais、A. Feltz による「ニューロン生理学」などの専門的な入門書を参照することをお勧めします。 、ドイン。ただし、それらは興奮性細胞のみに見られるわけではなく、たとえば上皮細胞にも見られることに注意してください。
ただし、この概念がカバーするチャネルのファミリーを指摘しておきます。これらの電流は、生物物理学的特性に従って分類されます。その機能は多岐にわたります。主なものを以下に挙げます
カルシウム電流
- L型カルシウム電流(I L )
- P/Q 型カルシウム電流 (I P/Q )
- N型カルシウム電流( IN )
- タイプRカルシウム電流
- タイプ T カルシウム電流 ( IT )
- 高電圧によって活性化されるカルシウム電流(I HVA )
- 低電圧によって活性化されるカルシウム電流(I LVA )
カリウム電流
- カリウム漏れ電流(I漏れ)
- A 型カリウム電流(I A )
- M 型カリウム電流(I M )
- 遅延整流カリウム電流(I K )
- カルシウム感受性カリウム電流(I K,Ca )
ナトリウム電流
- 持続的なナトリウム電流(I Na,p )
- 過渡ナトリウム電流(I Na,t )
塩化物電流
- ClCファミリーの現在
混合流
- 過分極によって活性化されるカチオン電流 (I h )
セカンドメッセンジャーによって変調された電流
一部のイオン チャネルは、細胞質のセカンド メッセンジャーによって調節 (活性化または阻害) されます。これらのチャネルの細胞質部分には、セカンド メッセンジャーに結合できる領域が含まれています。この領域はタンパク質自体に存在することも、チャネルに結合する二次タンパク質によって提供されることもあります。セカンド メッセンジャーの発信元は複数になる場合があります。
Gタンパク質によって活性化される電流
（Gタンパク質に関する記事を参照）
- Gタンパク質活性化整流カリウム電流（GIRK）
環状ヌクレオチドによって活性化される電流
(cAMP の記事を参照してください。cGMP も効果があります…)
- 環状ヌクレオチド活性化電流(CNG)
- 過分極によって活性化されるカチオン電流 (I h )
- CFTRクロリドチャネル
細胞内カルシウムによって活性化される電流
- カルシウム感受性カリウム電流(I K,Ca )