上皮性ナトリウムチャネル
ENaCはα、β、γの3つの異なるサブユニットから構成される。3つのサブユニット全てが膜での組み立てと機能的なチャネル機能に必須である。各サブユニットのC末端にはPPXYモチーフが存在し、βまたはγサブユニットのいずれかのモチーフに変異や欠失が生じると、常染色体優性遺伝型の高血圧が生じるリドル症候群が引き起こされる。ENaCのクライオ電顕構造は、同じファミリーに属する酸感受性イオンチャネルASIC1のようなヘテロ三量体のチャネル構造であることを示している。各サブユニットは2本の膜貫通ヘリックスと細胞外ループから構成される。3つのポリペプチドのN末端とC末端はすべて細胞質に位置している。
ASIC1の結晶構造と部位特異的変異導入による研究は、ENaCのイオンチャネルは3つのサブユニット間の中心対称軸に沿って存在することを示唆している。
構造的には、このファミリーに属するタンパク質は510から920アミノ酸残基で構成される。細胞内のN末端領域、膜貫通ドメイン、大きな細胞外ループ、2番目の膜貫通ドメイン、C末端の細胞内テールという構成をしている。
ENaCは、嚢胞性線維症の病理に重要なCFTRと相互作用する。CFTRは塩化物イオンの輸送を担う膜貫通チャネルで、このタンパク質の欠陥は嚢胞性線維症を引き起こす。機能的なCFTRが存在しないときにはENaCはアップレギュレーションされる。
気道では、CFTRは塩化物イオンを分泌し、ナトリウムイオンと水を受動的に透過する。しかし、機能的なCFTRが存在しないときにはENaCはアップレギュレーションされ、ナトリウムイオンの再吸収によって塩と水分の分泌をさらに低下させる。その結果、脱水した厚い粘液が蓄積し、ガス交換が阻害され、細菌のクリアランスが行われにくくなる。一方で、CFTRのアップレギュレーションはENaCの高活性を補正しない。おそらく肺の上皮組織での機能的なイオン恒常性の維持には、カリウムチャネル、アクアポリン、Na/K-ATPアーゼなどの他の相互作用因子が必要であると考えられる。
汗腺では、CFTRは汗管中の塩化物イオンの再吸収を担う。塩化物イオンの流れによって生じた電気化学勾配の結果、ナトリウムイオンは受動的にENaCを透過する。その結果、塩と水分の喪失は低下する。嚢胞性線維症のため塩化物イオンの流れが存在しないときには、ナトリウムイオンはENaCを通って流入せず、塩と水分の喪失はより大きなものとなる(汗管内でのナトリウムイオンの流れはCFTRを介した塩化物イオンの流れによって生じる電気化学勾配によって制限されているため、ENaCがアップレギュレーションされても生じる)。
β、γサブユニットの機能獲得型変異は、リドル症候群と関係している。
アミロライドとトリアムテレンは、上皮性ナトリウムチャネル遮断薬として機能するカリウム保持性利尿薬である。