钠离子通道

钠离子通道是由膜主体蛋白（英语：integral membrane protein）形成的离子通道，可以让钠离子Na⁺通过细胞膜^[1]^[2]。钠离子通道可以依启动的方式加以分类，一种是依电压变化而启动的（电压门控型），另一种则是需和其他化学物质（配体）结合后才启动的（配体门控型）。

像在神经元、肌肉细胞及特定的神经胶质细胞内，钠离子通道和动作电位的产生有关。

电压门控型

结构

电压门控型钠离子通道α-亚基的图，G：糖基化，P：磷酸化，S：离子选择性，I：不活化。S4的正电荷对跨膜蛋白的电压感测相当重要^[3]

钠离子通道包括一个较大的α-亚基，和其他的蛋白质（如β-亚基）连接。α-亚基是通道的中心，本身即可发挥作用。当细胞中有α-亚基时，可以形成通道，即使β-亚基或其他调节蛋白不存在，也可以用电压的方式来控制Na⁺的传导。当辅助的蛋白和α-亚基相连，其电压的相依性及细胞的区域性都会影响。

α-亚基有四个重复的区域（domain），以I到IV标示，每个区域有六个跨膜段，表示为S1至S6。高度保守的S4是通道的电压感测器，通道的电压选择性是因为S4位置的带正电胺基酸。若由跨膜蛋白的电荷所激动，此段会往细胞膜的外侧移动，使通道可以通透离子。离子会经过孔洞区，孔洞区又可以分为二部份：外侧的是由四个区域之间的P-loops（S5至S6之间区域）组成，此区域是孔洞区最细的部份，决定离子的通透性。内侧的孔洞是由S5至S6跨膜段合成。区域III和IV之间连结的跨膜段也对通道的机能也很重要，在通道长期活化后，此区域会使通道不活化（inactivated）。

配体门控型

配体门控的钠离子通道是靠和配体的键结而活化。

像神经肌肉接点是烟酰胺乙酰胆碱受体（英语：nicotinic receptors），其配体为乙酰胆碱，大部份的钠离子通道也可以允许一些钾离子通过。

对动作电位的影响

电压门控的钠离子通道和细胞的动作电位有密切关系。若细胞的膜电位有电荷，且已有足够的通道打开，会有少量但显著的Na⁺离子流进细胞中，降低其电化梯度（英语：electrochemical gradient），更进一步的使细胞去极化。因此越多细胞膜中某区域有越多的Na⁺，其动作电位传播的速度越快，细胞活化的部份就越多，这是一个正回授的例子。通道变为不活化的现象造成了不反应期，也和轴突的动作电位传递有关。

钠离子通道的开关速度都比钾离子通道快，因此在动作电位一开始会有正电荷（Na⁺）的涌入，结束时有正电荷的外排（K⁺）。

另一方面，配体门控型的钠离子通道在有配体键结后，会使膜电位变化。

药物调整

阻断剂

参照钠离子通道阻断剂（英语：sodium channel blocker）。

激活剂

以下的天然物质会持续的活化钠离子通道：

生物碱的毒素
- 乌头碱
- 箭毒蛙碱
- 双鞭甲藻毒素（英语：brevetoxin）
- 雪卡毒素
- 翠雀碱
- 一些梫木毒素，像是木藜芦素（有些梫木毒素会关闭钠离子通道）
- 藜芦碱（英语：veratridine）

门控调节剂

以下的毒素会影响钠离子通道的门控：

肽基的毒素：
- μ-芋螺毒素（英语：conotoxin）
- δ-atracotoxin（英语：atracotoxin）^[4]
- 蝎毒毒素^[5]。

参考资料

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^ Bertil Hillel. Ion Channels of Excitable Membranes 3rd. Sunderland, Mass: Sinauer. 2001: 73–7. ISBN 0-87893-321-2.
^ Yu FH, Catterall WA. Overview of the voltage-gated sodium channel family. Genome Biol. 2003, 4 (3): 207. PMC 153452  . PMID 12620097. doi:10.1186/gb-2003-4-3-207.
^ Grolleau F, Stankiewicz M, Birinyi-Strachan L, Wang XH, Nicholson GM, Pelhate M, Lapied B. Electrophysiological analysis of the neurotoxic action of a funnel-web spider toxin, delta-atracotoxin-HV1a, on insect voltage-gated Na⁺ channels. J. Exp. Biol. 2001, 204 (Pt 4): 711–21. PMID 11171353.
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[isbn0-8385-7701-6-1] Jessell TM, Eric R. Kandel, Schwartz JH. Principles of Neural Science 4th. New York: McGraw-Hill. 2000: 154–69. ISBN 0-8385-7701-6.

[isbn0-87893-321-2-2] Bertil Hillel. Ion Channels of Excitable Membranes 3rd. Sunderland, Mass: Sinauer. 2001: 73–7. ISBN 0-87893-321-2.

[Yu-3] Yu FH, Catterall WA. Overview of the voltage-gated sodium channel family. Genome Biol. 2003, 4 (3): 207. PMC 153452  . PMID 12620097. doi:10.1186/gb-2003-4-3-207.

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