電壓門控鈣通道(VGCC)，也稱為電壓依賴性鈣通道(VDCCs)，是在可興奮細胞（如肌肉、神經膠質細胞、神經元等）的膜中發現的一組電壓門控離子通道。對鈣離子Ca2+具有滲透性。這些通道對鈉離子有輕微的滲透性，因此也被稱為Ca2+-Na+通道，但它們對鈣的滲透性是正常生理條件下對鈉的滲透性的1000倍左右。

在生理或靜息膜電位下，VGCCs通常是關閉的。它們在去極化的膜電位下被激活（即：打開），這是電壓門控加詞的來源。細胞外的鈣（Ca2+離子）濃度通常比細胞內高幾千倍。特定VGCC的激活允許Ca2+流入細胞，這取決于細胞類型，導致鈣敏感鉀通道激活、肌肉收縮、神經元興奮、基因表達上調或激素或神經遞質釋放.

VGCC已在正常和增生的人腎上腺的腎小球帶以及產生醛固酮的腺瘤(APA)中進行免疫定位，并且在后一種T型VGCC中與患者的血漿醛固酮水平相關。VGCC的過度激活是興奮性毒性的主要組成部分，因為細胞內鈣水平的嚴重升高會激活酶，在足夠高的水平下，這些酶會降解基本的細胞結構。

電壓門控鈣通道由幾個不同的亞基組成：α1、α2δ、β1-4和γ。α1亞基形成離子傳導孔，而相關的亞基具有多種功能，包括調節門控。

有幾種不同類型的高壓門控鈣通道(HVGCC)。它們在不同類型之間在結構上是同源的；它們都相似，但結構不同。在實驗室中，可以通過研究它們的生理作用和/或特定毒素的抑制作用來區分它們。高壓門控鈣通道包括被ω-芋螺毒素GVIA阻斷的神經N型通道，R型通道（R代表抗其他阻斷劑和毒素，SNX-482除外）在腦,密切相關的P/Q型通道被ω-agatoxins阻斷和二氫吡啶敏感的L型通道，負責骨骼肌、平滑肌和心肌的興奮-收縮耦合以及內分泌細胞中的激素分泌。

α1亞基孔（分子量約為190kDa）是HVGCC中通道功能所必需的主要亞基，由特征性的四個同源I-IV結構域組成，每個結構域包含六個跨膜α-螺旋。α1亞基形成Ca2+選擇性孔，其中包含電壓感應機制和藥物/毒素結合位點。總共已在人類中鑒定出10個α1亞基：α1亞基包含4個同源結構域（標記為I-IV），每個結構域包含6個跨膜螺旋（S1-S6）。這種排列類似于由電壓門控鉀通道的單域亞基（每個也包含6個TM螺旋）形成的同源四聚體。電壓門控鈉通道也共享4域架構（以及幾個關鍵的調節位點，例如C端的EF手和IQ域），這被認為在進化上與VGCC相關。來自4個結構域的跨膜螺旋排列形成適當的通道；S5和S6螺旋被認為排列在內孔表面，而S1-4螺旋在門控和電壓傳感（特別是S4）中起作用。VGCC會快速失活，這被認為由2個部分組成：電壓門控(VGI)和鈣門控(CGI)。這些通過使用Ba2+或Ca2+作為外部記錄溶液（體外）中的電荷載體來區分。CGI成分歸因于Ca2+結合信號蛋白的結合而S1-4螺旋在門控和電壓傳感（特別是S4）中起作用。VGCC會快速失活，這被認為由2個部分組成：電壓門控(VGI)和鈣門控(CGI)。這些通過使用Ba2+或Ca2+作為外部記錄溶液（體外）中的電荷載體來區分。CGI成分歸因于Ca2+結合信號蛋白的結合而S1-4螺旋在門控和電壓傳感（特別是S4）中起作用。VGCC會快速失活，這被認為由2個部分組成：電壓門控(VGI)和鈣門控(CGI)。這些通過使用Ba2+或Ca2+作為外部記錄溶液（體外）中的電荷載體來區分。CGI成分歸因于Ca2+結合信號蛋白的結合鈣調蛋白(CaM)到通道上的至少1個位點，因為Ca2+-nullCaM突變體消除了L型通道中的CGI。并非所有通道都表現出相同的調節特性，這些機制的具體細節仍然很大程度上未知。

α2δ基因形成兩個亞基：α2和δ（它們都是同一基因的產物）。它們通過二硫鍵相互連接，總分子量為170kDa。α2是與α1亞基相互作用最多的細胞外糖基化亞基。δ亞基有一個跨膜區，胞內部分較短，用于將蛋白質錨定在質膜中。有4個α2δ基因：

α2δ的共表達提高了α1亞基的表達水平，并導致電流幅度增加、更快的激活和失活動力學以及失活電壓依賴性的超極化轉變。在沒有β亞基的情況下觀察到其中一些效應，而在其他情況下，需要β的共表達。

α2δ-1和α2δ-2亞基是加巴噴丁的結合位點。該藥物類別包括兩種抗驚厥藥物，加巴噴丁(Neurontin)和普瑞巴林(Lyrica)，它們也可用于治療慢性神經性疼痛。除了對其他目標的作用外，α2δ亞基也是中樞抑制劑和抗焦慮藥phenibut的結合位點。

細胞內β亞基(55kDa)是一種細胞內MAGUK樣蛋白（膜相關鳥苷酸激酶），包含一個鳥苷酸激酶(GK)結構域和一個SH3（src同源性3）結構域。β亞基的鳥苷酸激酶結構域與α1亞基I-II細胞質環結合并調節HVGCC活性。β亞基有四個已知基因：

據推測，細胞溶質β亞基在穩定最終的α1亞基構象并通過其掩蓋α1亞基中的內質網滯留信號的能力將其傳遞到細胞膜中起主要作用。內質滯留制動包含在α1亞基的I-II環中，當β亞基結合時，它會被掩蓋。因此，β亞基最初通過控制在細胞膜上表達的α1亞基的量來調節電流密度。

除了這種運輸作用之外，β亞基還具有調節活化和失活動力學以及超極化電壓依賴性以激活α1亞基孔的重要功能，因此更多的電流通過更小的去極化。β亞基對與β亞基共表達的非洲爪蟾卵母細胞中心臟α1C的動力學有影響。β亞基作為通道電生理特性的重要調節劑。

直到最近，結構域I和II之間的α1亞基胞內接頭上的一個高度保守的18個氨基酸區域（α相互作用域，AID）與β亞基的GK結構域上的一個區域（α相互作用域結合Pocket)被認為是對β亞基的調節作用xxx負責的。最近發現，β亞基的SH3結構域也對通道功能產生了額外的調節作用，開啟了β亞基與α1亞基孔具有多重調節相互作用的可能性。此外，AID序列似乎不包含內質網保留信號，這可能位于I-IIα1亞基接頭的其他區域。

已知γ1亞基與骨骼肌VGCC復合物有關，但關于鈣通道的其他亞型的證據尚無定論。γ1亞基糖蛋白(33kDa)由四個跨膜螺旋組成。γ1亞基不影響販運，并且在大多數情況下，不需要調節通道復合物。然而，γ2、γ3、γ4和γ8也與AMPA谷氨酸受體有關。

當平滑肌細胞去極化時，會導致電壓門控（L型）鈣通道打開。去極化可以通過細胞拉伸、激動劑結合其G蛋白偶聯受體(GPCR)或自主神經系統刺激來實現。L型鈣通道的打開導致細胞外Ca2+流入，然后與鈣調蛋白結合。活化的鈣調蛋白分子激活肌球蛋白輕鏈激酶(MLCK)，使粗絲中的肌球蛋白磷酸化。磷酸化肌球蛋白能夠與肌動蛋白細絲形成橫橋，平滑肌纖維（即細胞）通過滑絲機制收縮。（有關平滑肌中涉及L型鈣通道的信號級聯的說明，請參見參考資料）。

L型鈣通道也富含橫紋肌細胞的t小管，即骨骼肌和心肌肌纖維。當這些細胞去極化時，L型鈣通道就像在平滑肌中一樣打開。在骨骼肌中，通道的實際打開導致肌漿網(SR)中的鈣釋放通道（又名蘭尼堿受體，或RYR）機械門控，導致RYR的打開。在心肌中，L型鈣通道的打開允許鈣流入細胞。鈣與SR中的鈣釋放通道(RYR)結合，打開它們；這種現象稱為鈣誘導的鈣釋放，或CICR。然而，通過機械門控或CICR打開RYR，Ca2+從SR釋放并能夠與肌動蛋白絲上的肌鈣蛋白C結合。然后肌肉通過滑動絲機制收縮，導致肌節縮短和肌肉收縮。

在發育早期，有大量的T型鈣通道表達。在神經系統成熟過程中，N型或L型電流的表達變得更加突出。因此，成熟的神經元表達更多的鈣離子通道，只有在細胞明顯去極化時才會激活這些鈣離子通道。低電壓激活(LVA)和高電壓激活(HVA)通道的不同表達水平也可以在神經元分化中發揮重要作用。在發育中的非洲爪蟾脊髓神經元中，LVA鈣通道攜帶自發的鈣瞬變，這可能是神經元采用GABAergic所必需的。表型以及過程產物。

電壓門控鈣通道抗體與Lambert-Eaton肌無力綜合征有關，也與副腫瘤性小腦變性有關。

電壓門控鈣通道也與惡性高熱和蒂莫西綜合征有關。

在Cav1.2基因的第三個內含子中具有單核苷酸多態性的CACNA1C基因突變與稱為Timothy綜合征的長QT綜合征變體以及Brugada綜合征有關。大規模遺傳分析表明，CACNA1C可能與雙相情感障礙有關，隨后也與精神分裂癥有關。此外，CACNA1C風險等位基因與雙相情感障礙患者的大腦連接中斷有關，而在其未受影響的親屬或健康對照中則沒有或僅在輕微程度上。