Saluran kalsium
Saluran kalsium adalah suatu saluran ion yang menunjukkan permeabilitas selektif terhadap ion kalsium. Terkadang, ia dianggap sinonim dengan saluran kalsium berpintu tegangan,[1] yang merupakan jenis saluran kalsium yang diatur oleh perubahan potensial membran. Beberapa saluran kalsium diatur oleh pengikatan ligan.[2][3] Saluran kalsium lainnya juga dapat diatur oleh tegangan dan ligan untuk memberikan kontrol yang tepat terhadap aliran ion. Beberapa saluran kation memungkinkan kalsium serta kation lain untuk melewati membran.
Saluran kalsium dapat berpartisipasi dalam penciptaan potensial aksi melintasi membran sel. Saluran kalsium juga dapat digunakan untuk melepaskan ion kalsium sebagai pembawa pesan kedua di dalam sel, sehingga memengaruhi jalur sinyal hilir.
Tabel perbandingan
[sunting | sunting sumber]Tabel berikut menjelaskan pintu, gen, lokasi dan fungsi dari berbagai jenis saluran kalsium, baik berpintu-tegangan maupun berpintu-ligan.
Berpintu tegangan
[sunting | sunting sumber]- saluran kalsium yang dioperasikan dengan tegangan
| Tipe | Tegangan | Subunit α1 (nama gen) | Subunit terkait | Paling sering ditemukan di |
| Saluran kalsium tipe-L ("Tahan Lama" (Long-Lasting) alias "Reseptor DHP") | HVA (high-voltage-activated, diaktifkan tegangan tinggi) | Cav1.1 (CACNA1S) Cav1.2 (CACNA1C) Cav1.3 (CACNA1D) Cav1.4 (CACNA1F) |
α2δ, β, γ | Otot lurik, otot polos, tulang (osteoblas), miosit ventrikel** (bertanggung jawab atas potensial aksi berkepanjangan dalam sel jantung; juga disebut reseptor DHP), dendrit dan duri dendritik neuron kortikal |
| Saluran kalsium tipe-N ("Saraf" (Neural) / "Non-L") | HVA (diaktifkan tegangan tinggi) | Cav2.2 (CACNA1B) | α2δ/β1, β3, β4, mungkin γ | Di seluruh otak dan sistem saraf tepi |
| Saluran kalsium tipe-P ("Purkinje") / Saluran kalsium tipe-Q | HVA (diaktifkan tegangan tinggi) | Cav2.1 (CACNA1A) | α2δ, β, mungkin γ | Neuron Purkinje di otak kecil / Sel granula otak kecil |
| Saluran kalsium tipe-R ("Sisa" (Residual)) | Diaktifkan tegangan menengah | Cav2.3 (CACNA1E) | α2δ, β, mungkin γ | Sel granula otak kecil, neuron lain |
| Saluran kalsium tipe-T ("Sementara" (Transient)) | Diaktifkan tegangan rendah | Cav3.1 (CACNA1G) Cav3.2 (CACNA1H) Cav3.3 (CACNA1I) |
Neuron, sel yang mempunyai aktivitas pacu jantung, tulang (osteosit), talamus |
Berpintu ligan
[sunting | sunting sumber]- saluran kalsium yang dioperasikan dengan reseptor
| Tipe | Berpintu | Gen | Lokasi | Fungsi |
| Reseptor IP3 | IP3 | ITPR1, ITPR2, ITPR3 | ER/SR | Melepaskan kalsium dari ER/SR sebagai respons terhadap IP3 oleh misalnya GPCR[4] |
| Reseptor rianodina | Reseptor dihidropiridina di tubulus-T dan peningkatan kalsium intraseluler (Pelepasan Kalsium Terinduksi Kalsium (Calcium Induced Calcium Release) - CICR) | RYR1, RYR2, RYR3 | ER/SR | Melepaskan kalsium yang diinduksi kalsium dalam miosit[4] |
| Saluran dua pori | Asam nikotinat adenina dinukleotida fosfat (NAADP) | TPCN1, TPCN2 | Membran endosom/lisosom | Transportasi kalsium yang diaktifkan NAADP melintasi membran endosom/lisosom[5] |
| Store-operated channels[6] | Penipisan kalsium ER/SR (secara tidak langsung)[4] | ORAI1, ORAI2, ORAI3 | Membran plasma | Memberikan persinyalan kalsium ke sitoplasma[7] |
Saluran nonselektif permeabel terhadap kalsium
[sunting | sunting sumber]Terdapat beberapa golongan saluran kation yang memungkinkan ion bermuatan positif termasuk kalsium melewatinya. Mereka meliputi reseptor P2X, saluran potensial reseptor sementara (Transient Receptor Potential, TRP), saluran berpintu nukleotida siklik (Cyclic Nucleotide-gated, CNG), saluran ion penginderaan asam (Acid-sensing Ion Channel, ASIC), dan saluran SOC (Store-operated Channel).[8] Saluran-saluran ini dapat diatur oleh potensial tegangan membran, ligan, dan/atau kondisi seluler lainnya. Saluran Cat-Sper, yang ditemukan pada sperma mamalia, adalah salah satu contohnya karena saluran tersebut merupakan saluran berpintu tegangan dan diatur oleh ligan.[9]
Farmakologi
[sunting | sunting sumber]
Penghalang saluran kalsium tipe-L digunakan untuk mengobati hipertensi. Di sebagian besar area tubuh, depolarisasi dimediasi oleh masuknya natrium ke dalam sel; mengubah permeabilitas kalsium hanya memberikan pengaruh yang kecil terhadap potensial aksi. Namun, di banyak jaringan otot polos, depolarisasi dimediasi terutama oleh masuknya kalsium ke dalam sel. Penghalang saluran kalsium tipe-L secara selektif menghambat potensial aksi pada otot polos yang menyebabkan pelebaran pembuluh darah; hal ini akan mengurangi hipertensi.[10]
Penghalang saluran kalsium tipe-T digunakan untuk mengobati epilepsi. Peningkatan konduktansi kalsium di neuron menyebabkan peningkatan depolarisasi dan rangsangan. Hal ini menyebabkan kecenderungan yang lebih besar terhadap episode epilepsi. Penghalang saluran kalsium akan mengurangi konduktansi kalsium saraf dan mengurangi kemungkinan mengalami serangan epilepsi.[11]
Lihat pula
[sunting | sunting sumber]- Kalsium dalam biologi – Penggunaan kalsium oleh organisme.
Referensi
[sunting | sunting sumber]- ^ "calcium channel" di Kamus Medis Dorland
- ^ Striggow F, Ehrlich BE (Agustus 1996). "Ligand-gated calcium channels inside and out". Current Opinion in Cell Biology. 8 (4): 490–495. doi:10.1016/S0955-0674(96)80025-1. PMID 8791458.
- ^ Zamponi, Gerald W. (20 Desember 2017). "A Crash Course in Calcium Channels". ACS Chemical Neuroscience (dalam bahasa Inggris). 8 (12): 2583–2585. doi:10.1021/acschemneuro.7b00415
. ISSN 1948-7193. PMID 29131938.
- ^ a b c Rang HP (2003). Pharmacology. Edinburgh: Churchill Livingstone. hlm. 54. ISBN 978-0-443-07145-4.
- ^ "TPCN1 - Two pore calcium channel protein 1 - Homo sapiens (Human) - TPCN1 gene & protein". www.uniprot.org (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 6 Januari 2024.
- ^ Prakriya, Murali; Lewis, Richard S. (Oktober 2015). "Store-Operated Calcium Channels". Physiological Reviews (dalam bahasa Inggris). 95 (4): 1383–1436. doi:10.1152/physrev.00020.2014. ISSN 0031-9333. PMC 4600950 . PMID 26400989.
- ^ Putney JW, Steinckwich-Besançon N, Numaga-Tomita T, Davis FM, Desai PN, D'Agostin DM, et al. (Juni 2017). "The functions of store-operated calcium channels". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research. 1864 (6): 900–906. doi:10.1016/j.bbamcr.2016.11.028. PMC 5420336 . PMID 27913208.
- ^ Zheng, Jie; Trudeau, Matthew C. (6 Juni 2023). Textbook of Ion Channels Volume II: Properties, Function, and Pharmacology of the Superfamilies (dalam bahasa Inggris) (edisi ke-1). Boca Raton: CRC Press. doi:10.1201/9781003096276. ISBN 978-1-003-09627-6.
- ^ Wu, Jianping; Yan, Zhen; Li, Zhangqiang; Yan, Chuangye; Lu, Shan; Dong, Mengqiu; Yan, Nieng (18 Desember 2015). "Structure of the voltage-gated calcium channel Ca v 1.1 complex". Science (dalam bahasa Inggris). 350 (6267). doi:10.1126/science.aad2395. ISSN 0036-8075. PMID 26680202.
- ^ Katz AM (September 1986). "Pharmacology and mechanisms of action of calcium-channel blockers". Journal of Clinical Hypertension. 2 (3 Suppl): 28S–37S. PMID 3540226.
- ^ Zamponi GW, Lory P, Perez-Reyes E (Juli 2010). "Role of voltage-gated calcium channels in epilepsy". Pflügers Archiv. 460 (2): 395–403. doi:10.1007/s00424-009-0772-x. PMC 3312315 . PMID 20091047.
Pranala luar
[sunting | sunting sumber]- (Inggris) "The Weiss Lab". The Weiss Lab is investigating the molecular and cellular mechanisms underlying human diseases caused by dysfunction of ion channels. Diakses tanggal 6 Januari 2024.
- (Inggris) "Voltage-Gated Ion Channels". IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. Diarsipkan dari versi asli tanggal 17 April 2021. Diakses tanggal 6 Januari 2024.
- (Inggris) "TRIP Database". a manually curated database of protein-protein interactions for mammalian TRP channels. Diarsipkan dari versi asli tanggal 10 Agustus 2016. Diakses tanggal 6 Januari 2024.
- (Inggris) MeSH Calcium+Channels