Struktur dan Kerja Kanal Ion
Kanal ion merupakan protein penyusun pori yang mengontrol gradien voltage melintasi membran plasma (mengontrol potensial sel) dengan memungkinkan aliran ion berdasarkan gradien elektrokimia. Mekanisme kerja kanal ion pertama kali dihipotesiskan oleh ahli biofisika (Alan Hodgkin dan Andrew Huxley, 1951), yang menyatakan bahwa ion bergerak melalui “lubang” di membran sebagai hasil daya elektrokimia (aliran arus listrik). Lubang bersifat selektif, hanya ion tertentu yang bisa lewat (misalnya Na+, K+ , Ca2+ dan lain-lain). Lubang atau kanal membuka dan menutup secara random, tapi pembukaan secara kinetik dipengaruhi oleh voltase dan waktu. Hodgkin and Huxley membuktikan bahwa untuk membuka dan menutup kanal mengalami berbagai kondisi konformasi, sebagai berikut :
a. Aktivasi, yaitu proses pembukaan kanal saat terjadi depolarisasi
b. Inaktivasi, yaitu kanal menutup selama depolarisasi berlangsung
Arus yang terekam saat pembukaan dan penutupan kanal
Pemahaman tentang kerja kanal lebih lanjut dibuktikan dengan teknik perekaman elektrik (metode Patch Clamping) oleh Erwin Neher &Bert Sakman (1970).
Komponen molekuler kanal teridentifikasi pertama kali dengan metode kloning molekuler. Kanal ion tersusun dari beberapa sub-unit protein membentuk suatu pori-pori. Lubang kanal disusun oleh subnit utama (subunit a), yang menentukan infrastruktur kanal. Selain itu beberapa kanal (kanal K+, Na+ dan Ca2+), mengandung protein pelengkap yang dapat memodifikasi sifat kanal.
Arus keluar dan masuknya ion dari dan ke dalam sebuah sel
Fungsi kanal ion
Kanal ion terdapat pada hampir setiap sel. Kanal ion berfungsi untuk transport ion, pengaturan potensial listrik melintasi membran sel, serta sinyaling sel. Kanal ion berperan penting dalam proses normal tubuh. Beberapa penyakit terkait dengan disfungsi kanal ion misal aritmia jantung, diabetes, epilepsi, hipertensi, cystic fibrosis, dan lain-lain.
Klasifikasi Kanal Ion
Berdasarkan penyebab terbukanya kanal, kanal ion diklasifikasikan :
a. Voltage-gated channel: kanal membuka dan menutup berdasarkan potensial membran
b. Ligand-gated channel (reseptor ionotropik): kanal terbuka setelah berikatan dengan ligan pada domain ekstraselular, kemudian terjadi perubahan konformasi, diikuti dengan aliran ion
c. Other-gated channel: aktivasi/inaktivasi oleh second messenger di bagian dalam sel.
Berdasarkan ion yang melintasi kanal:
a. Kanal Na+
b. Kanal K+
c. Kanal Ca2+
d. Kanal Cl+ atau kanal ion
Rangkuman
• Kanal ion merupakan protein penyusun pori yang mengontrol gradien voltage melintasi membran plasma (mengontrol potensial sel) dengan memungkinkan aliran ion berdasarkan gradien elektrokimia.
• Kanal mengalami berbagai kondisi konformasi : Aktivasi, yaitu proses pembukaan kanal saat terjadi depolarisasi, serta Inaktivasi, yaitu kanal menutup selama depolarisasi berlangsung.
• Kanal ion berfungsi untuk transport ion, pengaturan potensial listrik melintasi membran sel, serta sinyaling sel.
• Berdasarkan penyebab terbukanya kanal, kanal ion diklasifikasikan: Voltage-gated channel, ligand-gated channel dan other-gated channel.
0 komentar:
Posting Komentar