电压门控离子通道的选择性与通透性研究

离子通道是膜蛋白，负责广泛的生物功能。离子选择性和通透性基于简单的物理和化学定律。因此，离子通道是物理研究的理想对象。一个简化模型仅使用两个不变参数，在广泛的离子条件下生成了电压门控L型钙通道的选择性。研究了该简化模型成功的原因。进行了蒙特卡洛模拟，研究侧链灵活性在多种离子条件下对钙通道选择性的作用。结果表明，氧离子的确切位置和迁移率对钙通道的选择性行为影响很小。钙通道选择性的首要决定因素是选择性过滤器中的电荷密度。灵活性似乎是次要决定因素。进行了单通道平面脂双层实验，以确定大肠杆菌细菌外膜通道NanC的选择性、通透性和唾液酸特异性。NanC表现出大的单位电导，随施加电压极性变化，阴离子选择性和电压门控。在缓冲液HEPES存在下，NanC的单位电导显著降低。测试了替代缓冲液。结果表明，NanC的唾液酸特异性应在无pH缓冲液调节至中性pH 7.0的低浓度盐溶液中进行。Neu5Ac改变门控并显著增加NanC的离子电导。Neu5Ac对NanC单位电流的影响在较高Neu5Ac浓度下饱和。有趣的是，Neu5Ac降低了OmpF的离子电导：观察到频繁的长时间关闭。因此，在大肠杆菌中，唾液酸转运由NanC特异性促进，而非OmpF。