什么是水分子蛋白?(aquaporins?)

水分子是一种位于体细胞的细胞膜上的特殊蛋白质。它形成了负责根据需要将水抽入和抽出细胞的机制。水蒸发素是主要内在蛋白大家族的一部分,这些蛋白在细胞膜上形成孔隙或通道,并致力于调节细胞内部的组成。...

水分子是一种位于体细胞的细胞膜上的特殊蛋白质。它形成了负责根据需要将水抽入和抽出细胞的机制。水蒸发素是主要内在蛋白大家族的一部分,这些蛋白在细胞膜上形成孔隙或通道,并致力于调节细胞内部的组成。

水汽蛋白是由约翰霍普金斯大学的彼得-阿格瑞在1992年发现的。阿格瑞因其发现获得了2003年诺贝尔化学奖。他在对Rh血型抗原的研究中偶然发现了水蒸气蛋白,证实了科学界长期以来的怀疑,即存在一种跨越细胞膜运输水的机制。

水蒸发素引导水进出细胞,但阻止离子和其他溶质穿过细胞壁的运动。一种特殊形式的水蒸发素,称为水甘油蛋白,确实允许一些溶质进出细胞,但与普通水蒸发素一样,它不允许带电粒子或离子通过。水脂蛋白允许穿过细胞膜的一些溶质是氨、二氧化碳和尿素。水分子蛋白允许通过的溶质类型取决于蛋白通道的大小。

目前在动物中已知有13个水蒸气蛋白,其中6个位于肾脏中。生物学家怀疑还有更多的水汽素有待发现。植物也有水蒸气素,它是将水从土壤中通过根部输送到各种植物结构的组成部分。

自发现以来,水蒸气蛋白已被发现与一些人类疾病有关。如果它们可以被操纵,它们甚至可能是治愈一些医疗问题的关键,例如由心脏病发作或中风导致的液体潴留。水汽蛋白的突变和缺乏也会导致疾病。例如,遗传性糖尿病,一种以过度口渴和排尿为特征的疾病,是由水蒸发素突变引起的。Devic病,也叫视神经炎,是一种以视神经和脊髓炎症为特征的自身免疫性疾病,是由于针对一种水蒸发素的自身免疫反应造成的。

  • 发表于 2022-02-09 21:25
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  • 分类:科学

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