「塩素チャネル」の版間の差分

　塩素チャネルとは、[[細胞膜]]に組み込まれた[[イオンチャネル]]の一種で、主に[[wikipedia:ja:塩化物イオン|塩化物イオン]]（Cl⁻）を受動的に透過させる。ほとんどの塩素チャネルは、Cl⁻以外の[[wikipedia:I-|I⁻]]・[[wikipedia:Br-|Br⁻]]・[[wikipedia:F-|F⁻]]等の無機陰イオン（[[wikipedia:ja:アニオン|アニオン]]）にも透過性を示し、また[[wikipedia:NO3-|NO₃⁻]]・[[wikipedia:SCN-|SCN⁻]]・[[wikipedia:HCO3-|HCO₃⁻]]や[[グルタミン酸]]・[[アスパラギン酸]]等のアミノ酸アニオンにも透過性を示すものも多いことから、一般にアニオンチャネルとも呼ばれる。細胞[[膜電位]]・細胞内[[カルシウム]]イオン濃度・細胞容積の変化や、リガンドの結合あるいは[[cAMP]]依存性の[[リン酸化]]反応に応答して開口する塩素チャネルがある。神経系において最もよく知られる塩素チャネルは、神経細胞の興奮・抑制調節に関与するリガンド作動性塩素チャネル（[[GABAA受容体|GABA_A受容体]]、[[GABAC受容体|GABA_C受容体]]、[[グリシン受容体]]）である。リガンド作動性以外の塩素チャネルについて、現在のところ特異的な[[阻害薬]]がほとんど無い。塩素チャネルは神経系を含むあらゆる種類の細胞に発現し、膜電位や細胞容積の調節、細胞の移動・増殖や[[細胞死]]（[[アポトーシス]]）、[[分泌]]などの細胞の基本機能に広く関与しており、チャネル異常による遺伝性疾患も数多く知られている。  

　塩素チャネルとして最初に[[wikipedia:ja:シビレエイ|シビレエイ]]（学名 [[wikipedia:Torpedo marmorata|''Torpedo marmorata'']]）の[[wikipedia:ja:発電器官|発電器官]]からクローニングされた遺伝子ファミリーに属するものである<ref name="ref1"><pubmed>18307107</pubmed></ref>。[[wikipedia:ja:哺乳類|哺乳類]]では9種類知られており、そのうち神経系に発現が知られているのは主にClC-2・-3・-4・-6・-7である。ClC-2は主に形質膜に分布して電位感受性塩素チャネルとして機能し、その他のClC-3・-4・-6・-7は主に細胞内小胞膜に分布し、チャネルというよりは、むしろ[[Cl-/H+-交換輸送体|Cl^-/H⁺-交換輸送体]]として機能すると考えられている。  

　チャネルとCl-/H+-交換輸送の機能の違いは、細胞質側の或る1つのグルタミン酸残基の有無に起因しており、構造上の大差は無いことが判明している。なお、[[wikipedia:ja:真核生物|真核生物]]のClCタンパク質のC末端には、サブユニット間の相互作用やチャネルの活性に影響を与えうる2つのcystathionine-β-synthase (CBS) ドメインが存在する。  

　ClC-2は神経系では広く神経・[[グリア]]ともに、また胎生期・生後ともに、その発現が認められる。ClC-3･-4･-6･-7も神経系に広く発現しているが、そのほとんどが細胞内小胞膜上（[[エンドソーム]]・[[リソソーム]]等）に分布している。

　ClC-4についてはCl−/H+交換輸送の機能を有することが発現系にて確認されている。その他のClC-3･-6･-7については未だ交換輸送の機能は確定していないが、いずれも主に細胞内小胞膜上に分布していること、そして結晶構造の解かれているバクテリアのClCタンパク質がCl−/H+交換輸送体であり、その機能に特徴的なアミノ酸配列をClC-3･-4･-6･-7のいずれもが共通に持つことから、いずれもCl−/H+交換輸送の機能を有すると考えられている。交換輸送の割合はCl−&nbsp;: H+ = 2&nbsp;: 1と考えられ、小胞内の酸性化促進（小胞性[[H+ポンプ|H⁺ポンプ]]の駆動により生ずる電荷移動のCl−による中和を通じて）に寄与すると考えられている。

　ClC-3 KOマウスでは[[網膜]]と[[海馬]]の変性・脱失、ClC-7 KOマウスでも網膜変性やリソソーム蓄積による神経変性が認められることが報告されているが、それぞれのClCの機能との連関は明らかになっていない。  

　Ano1/TMEM16Aについては、近年二量体を形成していることが示され、アミノ酸疎水性度の解析から、各サブユニットは8回膜貫通領域を持ち、細胞質側に大きなN末端とC末端から成る構造物を持つことが示唆されている（図2）。ポア領域やCa²⁺結合部位及び[[電位センサー]]部位は未だ同定されていないが、他のCa²⁺依存性・電位依存性イオンチャネルでよく知られる構造との類似性は認められていない。

　Ano1/TMEM16Aは神経系では主に[[末梢神経]]系（[[後根神経節]]や[[交感神経節]]細胞）に強い発現が認められる。Ano2/TMEM16Bは特に網膜や[[嗅神経]]で多く、脳内では[[大脳皮質]]・[[中脳]]・[[脳幹]]部に或る程度の発現が報告されている。  

　その他、マキシアニオンチャネル（maxi-anion channel）<ref name="ref6"><pubmed>19340557</pubmed></ref>と呼ばれるものや、上述のClC-2・Best1も容積感受性があることが知られている。

　責任分子が未同定であるVSORやマキシアニオンチャネルについて、その発現をmRNAやタンパク質の検出により確認することは現時点では不能だが、機能的には細胞に低浸透圧負荷を与えて膨張させることにより、少なくともVSORについては、その活性は神経・グリア双方で確実に観測される<ref name="ref5" />。マキシアニオンチャネルについても、神経・グリア双方でその活性は報告されているが、低浸透圧負荷の場合はVSOR活性の方が圧倒的に優勢なため、明瞭な観測には予めVSOR活性化を阻害剤で抑制しておく必要がある<ref name="ref6" />。