Kaliumkanaler är en form av jonkanal som finns i nästan allt levande. Dessa kanaler spänner över cellernas membran och tillhandahåller ett sätt genom vilket kaliumjoner kan röra sig in och ut ur celler. Rörelsen av kalium in och ut ur celler skapar en kaliumgradient som hjälper till att ställa in aktionspotentialen och vilomembranpotentialen för en cell.
Det finns fyra typer av kaliumjontransportkanaler. Kalciumaktiverade kaliumkanaler öppnas och stängs som svar på kemiska signaler från kalciumjoner. Inåtriktande kanaler leder en positivt laddad ström in i en cell lättare än de leder strömmen ut ur en cell, vilket möjliggör en ytterligare reglerande effekt. Tandempordomänkanaler hålls konstant öppna eller har en hög aktiveringshastighet. Dessa kanaler tillåter en snabb rörelse av kalium. Spänningsstyrda kaliumkanaler öppnas och stängs som svar på transmembranspänningsförändringar.
Alla typer av kaliumkanaler har en karakteristisk struktur. Den grundläggande kaliumkanalstrukturen är en tetramer molekyl som bildar en klass av proteiner som kallas ett integrerat membranprotein. Molekylen är sammansatt av fyra identiska subenheter som bildar ett proteinkomplex med fyrfaldig symmetri. Komplexet är arrangerat runt en central por genom vilken joner leds.
Kaliumkanalens funktion är att överföra kaliumjoner mellan celler och extracellulära utrymmen. De flesta celler upprätthåller en kaliumkoncentration som är mycket högre än koncentrationen i extracellulära utrymmen, vilket hjälper till att skapa en laddningsgradient över cellmembranen. Förflyttning av kalium och andra joner som natrium och kalcium över olika typer av kanaler är en del av en pågående cellulär process som hjälper till att reglera många biologiska funktioner.
Kaliumkanaler är mycket allmänt förekommande i den naturliga världen och finns i nästan alla levande varelser. Dessa kanaler har en mängd olika biologiska funktioner, som hjälper till att reglera aktionspotentialen i till exempel hjärtmuskeln och reglerar cellulära processer som styr utsöndringen av hormoner som insulin. I neuroner hjälper rörelsen av kaliumjoner över kanaler att ställa in aktionspotential, vågen av elektrokemisk energi som gör att cellerna kan överföra neurologiska signaler.
Eftersom kaliumjonkanaler är starkt involverade i hjärtrytmreglering, ordineras kaliumkanalblockerare vanligtvis för många typer av hjärtarytmier. När hjärtrytmen är onormal kan kaliumkanalblockerare återställa en normal rytm genom att öka verkanspotentialernas varaktighet. Dessa mediciner kan användas som vasodilatorer utöver deras vanligare användning som läkemedel mot arytmi.