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Canais Iônicos A superfamília proteica dos canais iônicos sensíveis a voltagem (VGL) contém mais de 140 membros e é um dos maiores grupos de proteínas transdutoras de sinais. Muitos de seus membros são alvos de toxinas e agentes terapêuticos. (Yu and Catterall, 2005) Os canais de sódio (Nav) são formados por uma subunidade α, que compreende 4 domínios homólogos (I-IV). Cada domínio é constituído de 6 α-hélices transmembranas (S1-S6) com um loop-reentrância entre as hélices (S5-S6) que forma o filtro de seletividade. Os canais de cálcio (Cav) possuem uma estrutura similar. Na imagem abaixo o símbolo Ψ representa sítios para N-glicosilação. Em amarelo está marcado o motif que é responsável pela inativação do canal. Os canais de Potássio dependente de voltagem (Kv) são homotetrâmeros compostos por 4 subunidades α que se assemelham aos domínios homólogos dos Nav e Cav. Outros canais como os KCa (Canais de potássio ativados por Cálcio), os HCN (hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-modulated), TRP (transient receptor potential) e CNG (cyclic nucleotide gated) possuem estrutura similar aos dos canais Kv. Comment by João Antonio: Canais iônicos que não-seletivos Comment by João Antonio: Voltage-gated K+ channels (Kv*) Na imagem está (Kir) Comment by João Antonio: Benarroch (2009) Os canais de potássio com retificação interna (Kir) são os que possuem a estrutura mais simples dentre toda a superfamília. Eles são homotetrâmeros formados por subunidades com apenas dois segmentos transmembrânicos (M1-M2) que são análogos em estrutura e função as hélices S5-S6 dos canais exemplificados acima. Esses canais conduzem ion preferencialmente na direção interna e, alguns deles (Kir3.x - GIRK), são ativados por receptores acoplados a proteínas G. Comment by João Antonio: Benarroch 2009 Os canais de potássio Two-Pore Domain (K2p) por sua vez são são homodímeros compostos por subunidades que são formadas pelo motif do canal Kir linkados entre si. Dessa forma, cada subunidade possui 4 hélices transmembrânicas (M1-M4). Comment by João Antonio: Estrutura dos canais K2P. Na imagem as hélices são M1-M2 para mostrar a analogia com os monômeros do Kir e a região S5-S6 dos outros canais. Porém, elas são denominadas M1-M4 Comment by João Antonio: Benarroch 2009 O poro de condutividade e o filtro de seletividade, dos canais apresentados, são formados pelas hélices S5-S6, e o loop P entre elas nos canais com 6 passagens transmembrânicas. Já nos canais com 2 passagens transmembrânicas, o poro e o filtro são formados pelas hélices M1-M2 e o loop P entre elas. A presença dos segmentos S1-S4 em alguns canais, confere a eles a característica de serem dependentes de voltagem. Nos canais Nav, Cav e Kv, a hélice S4 (sensor de voltagem) possui resíduos de aminoácidos carregados positivamente e mutações nesses resíduos positivos interferem com a função do canal. As hélices S1-S4 se agrupam e interagem proximamente com os resíduos que formam o poro (S4-P-S5), movimentos no sensor de voltagem devido a alterações no potencial de membrana, geram mudanças conformacionais responsáveis por regularem o gating dos canais. Outra forma de regulação desses canais é a presença de domínios no C-terminal que são responsáveis pela regulação desses canais frente a ligantes intracelulares.