ナトリウムカリウムポンプ

ナトリウムカリウムポンプとは、動物細胞の細胞膜に存在する膜蛋白質の一種であり、ATPのエネルギーを利用してナトリウムイオンを細胞外へ汲み出し、カリウムイオンを細胞内へと取り込む能動輸送を行う酵素（Na+/K+-ATPase）である。¹

この輸送体はすべての真核生物の細胞膜に普遍的に存在しており、細胞の恒常性を維持するために極めて重要な役割を担っている。²

ナトリウムカリウムポンプの基本的な機能は、1分子のATPが加水分解される際に放出されるエネルギーを使って、3個のナトリウムイオンを細胞外へ輸送し、同時に2個のカリウムイオンを細胞内へと輸送することである。¹

このイオンの移動は、濃度勾配に逆らった能動輸送であり、細胞内外のイオン濃度差を作り出す原動力となっている。²

細胞内のナトリウムイオン濃度は低く保たれ、逆にカリウムイオン濃度は高く保たれるため、この濃度勾配は神経や筋細胞における活動電位の発生や、静止膜電位の維持に不可欠である。¹

さらに、ナトリウムカリウムポンプによって形成されたナトリウムイオンの濃度勾配は、二次的能動輸送と呼ばれる機構を利用して、グルコースやアミノ酸などの栄養素を細胞内へ取り込む際の駆動源としても利用されている。²

また、細胞内へ流入したナトリウムイオンと排出されるカリウムイオンの数が不均衡であることから、このポンプは膜電位を直接的に変化させる電気rogenic（電流通過性）なポンプとしても機能している。¹

分子構造的には、ナトリウムカリウムポンプは主にアルファサブユニットとベータサブユニットから構成されるヘテロ二量体であり、アルファサブユニットにはイオンの結合部位やATPの加水分解を行う触媒ドメインが存在している。¹

薬理学的には、このポンプはジギタリス製剤などの強心薬の標的分子としても知られており、Na+/K+-ATPaseが阻害されることで細胞内のカルシウムイオン濃度が上昇し、心筋の収縮力が増強される機序が持たれている。²