Saluran klorida
Keluarga CLC > Struktur dan mekanisme

Struktur saluran CLC belum terselesaikan, namun struktur penukar CLC telah diselesaikan menggunakan kristalografi sinar-X. Karena struktur utama saluran CLC dan penukar sangatlah mirip, sebagian besar asumsi mengenai struktur saluran CLC didasarkan pada struktur yang dibuat untuk penukar bakteri.
Setiap saluran atau penukar terdiri dari dua subunit serupa—dimer—setiap subunit berisi satu pori. Protein tersebut terbentuk dari dua salinan protein yang sama—homodimer—meskipun para ilmuwan telah menggabungkan subunit dari saluran berbeda secara artifisial untuk membentuk heterodimer. Setiap subunit mengikat ion secara independen satu sama lain, artinya konduksi atau pertukaran terjadi secara independen di setiap subunit.
Setiap subunit terdiri dari dua bagian terkait yang berorientasi berlawanan arah, membentuk struktur ‘antiparalel’. Bagian ini bersatu membentuk pori anion. Pori-pori tersebut mempunyai penyaring yang dapat dilalui oleh klorida dan anion-anion lainnya, namun hanya sedikit yang dapat melewatinya. Pori-pori berisi air ini menyaring anion melalui tiga sisi pengikatan—Sint, Scen, dan Sext—yang mengikat klorida dan anion lainnya. Nama sisi pengikatan ini sesuai dengan posisinya di dalam membran. Sint terpapar cairan intraseluler, Scen terletak di dalam membran atau di tengah filter, dan Sext terpapar cairan ekstraseluler.[4] Setiap sisi pengikatan mengikat anion klorida yang berbeda secara bersamaan. Dalam penukar, ion klorida ini tidak berinteraksi kuat satu sama lain karena adanya interaksi kompensasi dengan protein. Dalam saluran, protein tidak melindungi ion klorida pada satu sisi pengikatan dari ion klorida yang bermuatan negatif di dekatnya. Setiap muatan negatif memberikan gaya tolak-menolak pada muatan negatif di sebelahnya. Para peneliti berpendapat bahwa gaya tolak-menolak ini berkontribusi pada tingginya tingkat konduksi melalui pori-pori.
Transporter CLC mengangkut H+ melintasi membran. Jalur H+ pada transporter CLC menggunakan dua residu glutamat—satu di sisi ekstraseluler, Gluex, dan satu lagi di sisi intraseluler, Gluin. Gluex juga berfungsi untuk mengatur pertukaran klorida antara protein dan larutan ekstraseluler. Ini berarti klorida dan proton berbagi jalur yang sama di sisi ekstraseluler, namun berbeda di sisi intraseluler.
Saluran CLC juga bergantung pada H+, namun lebih berfungsi sebagai pintu daripada pertukaran Cl−. Alih-alih memanfaatkan gradien untuk menukar dua Cl− untuk satu H+, saluran CLC mengangkut satu H+ sekaligus mengangkut jutaan anion. Hal ini sesuai dengan satu siklus pintu lambat.
Saluran CLC eukariotik juga mengandung domain sitoplasma. Domain-domain ini memiliki sepasang motif CBS yang fungsinya belum sepenuhnya dikarakterisasi. Meskipun fungsi sebenarnya dari domain-domain ini belum sepenuhnya dikarakterisasi, kepentingannya diilustrasikan oleh patologi yang diakibatkan oleh mutasinya. Penyakit Thomsen, penyakit Dent, osteopetrosis maligna infantil, dan sindrom Bartter adalah kelainan genetik akibat mutasi tersebut.
Setidaknya satu peran domain CBS sitoplasma berkaitan dengan regulasi melalui nukleotida adenosina. Transporter dan protein CLC tertentu mempunyai aktivitas termodulasi ketika terikat dengan ATP, ADP, AMP, atau adenosina di domain CBS. Efek spesifiknya unik untuk setiap protein, namun implikasinya adalah bahwa transporter dan protein CLC tertentu bersifat sensitif terhadap keadaan metabolisme sel.