Kanal (moleküler biyolojide),
moleküler biyolojide intramoleküler kompartmanlarda ve hücreleri saran
memebranlardaki detaylı gözenektir (por).
Kanallar (gözenekler), hücreler ve çevre arasında doğal bir
bariyer olan biyolojik membranlar boyunca çeşitli substansları taşır
(transport). Kanallar, boyutu 120 nm’ye kadar ulaşan protein kompleksler
tarafından oluşturulur. Tiplerine bağlı olarak iç çapları 0.5 nm’den (iyon
kanallar) 40 nm’ye (nükleer gözenekler) kadar değişebilir. Moleküler biyolojide
‘kanal’ terimim iyonları taşıyan yapıları, ‘por’ terimi büyük moleküllerin
geçtiği yapıları tanımlar.
Kanallardaki geçiş, pasif (konsantrasyon gradyanı boyunca
difüzyon) ve aktif (enerji kullanır) olabilir. Kanallar, genellikle transfer
edilen substansların boyutuna seçicilik gösterirler. Boyut etkisine tipik bir
örnek olarak sodyum ve potasyum katyonların transferindeki kanallar
gösterilebilir; katyonların boyutları farklı olduğundan bazı kanallar potasyumu
etkin bir şekilde taşırken sodyumu tutar. Tersine, sodyum katyonları taşıyan
kanallar potasyum katyonların transportuna izin vermez. Kanallar ve gözenekler
düzenlenmiş yapılardır; oluşumu, membran boyunca difüzyonu ve aktivitesi
düzenlidir. Hücrelerin fizyolojisinde ve hücrealtı kompartmanlarda
(çekirdekler, mitokondria, v.s.), ve hücre ölümünde önemli bir fonksiyonal rol
oynarlar. Porların düzenliliği ve önemini gösteren tipik bir örnek, mitokondrial
membran dışındaki kontrollü oluşumlarıdır.
Nanobiyoteknolojide kanallar, biyosensörlerin hazrlanmasında
ve ilaç taşıyıcı sistemlerde ilacın kontrollü olarak bırakılmasını sağlayan
cihazların geliştirilmesinde kullanılır. Şekilde bir iyon kanalın şeması
verilmiştir: Bir transmembran protein dizisi (burada bir tetramer) bir fosfolipid
membranda, spesifik sinyallere cevap olarak açılıp kapanan bir kanal oluşturur.
Bir iyon kanalın şematik tanımı
