イオンチャネルまたはイオンチャンネル（英: ion channel）とは、細胞の生体膜（細胞膜や内膜など）にある膜貫通タンパク質の一種で、受動的にイオンを透過させるタンパク質の総称である。細胞の膜電位を維持・変化させるほか、細胞でのイオンの流出入も行う。神経細胞など電気的興奮性細胞での活動電位の発生、感覚細胞での受容器電位の発生、細胞での静止膜電位の維持などに関与する。

イオンチャネルの開閉の制御様式には、いくつかある。

電位依存性^[3]

膜電位に応じて開閉するもの。時定数の異なる複数のゲートを持ち、膜電位変化時に時間に依存した特定の開閉を行うチャネルも多い。

リガンド依存性^[4]

分子の特異的な結合によって開くもの。この場合イオンチャネル自体が受容体となっている。受容体の側から見れば、イオンチャネル共役型受容体とも呼べる。たとえば、AMPA型グルタミン酸受容体、NMDA型グルタミン酸受容体など。

機械刺激依存性^[5]

チャネル分子に機械的変形や力が加わると開くもの。触覚、聴覚、重力感覚などを担う。内耳の有毛細胞などが有名。

温度依存性

温度によるもの。種類によって、開きやすい温度が決まっている。

漏洩チャネル

通常開いており、少しずつ特定のイオンを漏らすように流すもの。

リン酸化依存性

他タンパクからのリン酸化シグナルによるもの。

イオンを移動させるタンパク質として、ATPなどのエネルギーを使ってイオンを「能動的」に輸送するタンパク質であるイオンポンプがある。これはイオンの選択性や膜内外への輸送という観点ではイオンチャネルに似たタンパクであるが、ポンプはイオンを電気化学ポテンシャル勾配に逆らってでも能動的に輸送することができるのに対し、イオンチャネルは電気化学ポテンシャルが低い方向へ「受動的」に移動させることしかできない。また、複数の種類のイオンを、ある個数比で反対方向に輸送するイオン交換体、同じ方向に輸送する共輸送体もある。

イオンチャンネルの知識の理解には以下のテーマが重要です

①イオンチャンネル機能：位置の制御

②電位依存性NAチャンネル

③上皮型NAチャンネル

④高閾値活性型電位依存性Caチャンネル

④T型Caチャンネル

⑤TRPチャンネル

⑥HERGチャンネルとKCNQ1/KCNE1チャンネル

⑦G蛋白制御内向き整流性Kチャンネル

⑧ATP感受性KATPチャンネルの薬物作用点の構造的理解

⑨Kイオン輸送を担うKIRチャンネル

⑩膜４回貫通型TWO-PORE-DOMAIN　Kチャンネル

⑪CICチャンネルと細胞機能

⑫容積感受性CLチャンネルとCFTR

⑬グルタミン酸受容体チャンネル

⑭シナプス前神経終末部上のGABA受容体とストリキニーネ感受性グリシン受容体活性による伝達調節

⑮カプサイシン受容体

⑯水チャンネルの構造と機能

⑰リアノジン受容体

⑱ＩＰ３受容体とＣａシグナル

⑲ギャップジャンクションチャンネル

⑳タイトジャンクションでの透過性制御

㉑神経伝達物質放出の制御分子群とＣａチャンネル

㉒ＰＳＤの構造とシナプス伝達

㉓グリア細胞機能とイオンチャンネル

㉔グルタミン酸受容体チャンネルとシナプス可塑性

㉕電位依存性ＮａチャンネルとＣａチャンネルと神経疾患

㉖ポリグルタミン病

㉗Ｋチャンネルと末梢神経疾患

㉘ニコチン性アセチルコリン受容体と神経疾患

㉙骨格筋イオンチャンネルと疾患

㉚感覚受容細胞とＣＹＣＬＩＣ　ＮＵＣＬＥＯＴＩＤＥーＧＡＴＥＤチャンネル

㉛網膜内視覚情報処理における電位依存性イオンチャンネルの役割

㉜内耳蝸牛のイオン機構

㉝痛覚受容イオンチャンネル

㉞遺伝性QT延長症候群

㉟心筋細胞イオンチャンネルのリモデリングと疾患

㊱血管平滑筋細胞イオンチャンネルとリモデリング

㊲腎尿細管におけるイオン、水のトランスポーター異常

㊳KATPチャンネルによるインスリン分泌と糖尿病

㊴外分泌細胞のイオンチャンネル、水チャンネル

㊵脂肪細胞とアクアポリン

㊶消化管上皮組織機能とイオンチャンネル

㊷下痢原性細菌毒素