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Canale ionico del potassio

I canali ionici del potassio sono complesse proteine transmembrana che permettono il trasferimento di ioni di potassio attraverso il doppio strato lipidico della membrana stessa.

La struttura della famiglia dei canali ionici del potassio è generalmente molto omogenea; in modo simile ai canali ionici del sodio, un canale del potassio di solito è composto da 4 sub-unità, o domini, a loro volta costituiti da 6 eliche transmembrana. Lo spazio racchiuso tra i 4 domini forma il poro vero e proprio.

Finora nell'uomo sono state identificate quaranta diverse versioni di tali domini (detti Kv), tipicamente classificati in 12 famiglie. Tuttavia un canale ionico di potassio può essere costituito da una combinazione di domini diversi, non necessariamente tetrameri identici della stessa sub-unità; il tipo di combinazione influenza le proprietà peculiari di quel canale. Ad esempio sono state identificate alcune combinazioni specifiche che innescano la disattivazione rapida, oppure al contrario ritardata, del canale ionico; ciò influenza in modo diretto l'attivazione ripetuta di potenziali d'azione attraverso la membrana dell'assone (Figura 1).

La cinetica di attivazione voltaggio-dipendente relativa al canale ionico del potassio può essere suddivisa in cinetica veloce e lenta, oltre che in attivazione a bassa tensione e ad alta tensione. La cinetica veloce è mostrata dai canali ionici del potassio K v 1, K v 3 e K v 4. La cinetica lenta è mostrata dai canali ionici del potassio K v 7 e K v 2. In un canale con attivazione a bassa tensione: fase 1, la tensione aumenta da meno 90 a meno 30 millivolt; fase 2, la tensione rimane costante a meno 30 millivolt; fase 3, la tensione diminuisce a meno 70 millivolt. K v 1, K v 4 e K v 7 sono canali attivati a bassa tensione. K v 1 è interessato da un repentino aumento di corrente nella fase 1, poi rimane costante e infine, nella fase 3, mostra un rapido decremento. K v 4 mostra un rapido aumento di corrente nella fase 1, a cui fa seguito una diminuzione esponenziale. K v 7 presenta un graduale aumento della corrente dalla fase 1, poi una forte diminuzione nella fase 3. In un canale con attivazione ad alta tensione: fase 4, la tensione aumenta da meno 70 a 0 millivolt; fase 5, la tensione rimane costante a 0 millivolt; fase 6, la tensione diminuisce fino ad arrivare a meno 70 millivolt. K v 3 e K v 2 sono canali attivati ad alta tensione. K v 3 mostra un rapido aumento di corrente nella fase 4, poi rimane costante e infine diminuisce rapidamente nella fase 6. K v 2 presenta un graduale aumento della corrente nella fase 4, poi rimane costante e infine mostra una rapida diminuzione nella fase 6.

Figura 1: Diverse combinazioni di domini che circondano il poro innescano diverse condizioni e cinetiche di attivazione.

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Canali voltaggio-dipendenti del potassio