Kanalprotein

1 Definition

Kanalproteine sind transmembranäre Transportproteine. Sie bilden Poren innerhalb der Zellmembran und ermöglichen so den Membrantransport bestimmter Moleküle. Typische Vertreter der Kanalproteine sind Ionenkanäle und Aquaporine.

2 Physiologie

Kanalproteine gehen im Gegensatz zu Carrierproteinen keine Bindung mit den transportierten Molekülen ein. Über Kanalproteine ist ausschließlich ein passiver Transport mit dem Konzentrationsgefälle möglich, der auch als erleichterte Diffusion bezeichnet wird.

Membrantransport

3 Einteilung

3.1 ...nach Öffnungsmechanismus

Einige wenige Kanalproteine befinden sich dauerhaft im geöffneten Zustand (engl. non-gated channels). Die meisten öffnen sich jedoch nur als Antwort auf bestimmte Reize (engl. gated channels). Hierbei wird unterschieden in:

• Spannungsgesteuerte Kanalproteine: Öffnen sich in Abhängigkeit vom Membranpotential. Alle Nervenzellen besitzen diese Art von Ionenkanälen.
• Chemisch-gesteuerte Kanalproteine: Öffnen sich, wenn sich ein bestimmtes Molekül als Ligand an sie bindet. Sie treten zum Beispiel an Synapsen oder in vielen Sinneszellen auf.
• Mechanisch-gesteuerte Kanalproteine: Öffnen sich in Abhängigkeit von der mechanischen Spannung an der Oberfläche der Zelle. Sie kommen z.B. in mechanischen Sinneszellen vor.
• Thermisch-gesteuerte Kanalproteine: Öffnen sich unter Einwirkung von Temperaturschwankungen.

3.2 ...nach Selektivität

• selektive Kanalproteine: sind nur für ein bestimmtes Molekül durchlässig
• nicht-selektive Kanalproteine: sind für mehrere Moleküle durchlässig, häufig für verschiedene Kationen oder Anionen

4 Beispiele

Beispiele für Kanalproteine sind:

• TRPY1
• TRPM3