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研究人员揭示水孔蛋白的机制

时间:2013-07-04 23:58|来源:中国科学报| | 分享|点击:



研究揭示水孔蛋白的奥秘。图片来源:Claus Lunau《科学》 织梦好,好织梦

水孔蛋白,又名水通道蛋白,是一种位于细胞膜上的蛋白质(内在膜蛋白),在细胞膜上组成“孔道”,可控制水在细胞的进出,就像是“细胞的帮浦”一样。
 
水分子经过水孔蛋白时会形成单一纵列,进入弯曲狭窄的通道内,内部的偶极力与极性会帮助水分子旋转,以适当角度穿越狭窄的通道,因此水孔蛋白的蛋白构形为仅能使水分子通过之原因。
 
有时,水孔蛋白有点像俱乐部的保安。这些蛋白质能贯穿细胞膜,形成一个沙漏状的核,这个核允许水分子进入(图右),但不包括水中的离子,例如质子或氢氧化物。
 
如果没有水孔蛋白的话,细胞就不能合理调节水分的摄入和盐分平衡,而当这些渠道出现问题的时候,会导致诸多疾病,例如像某些形式的糖尿病以及躁郁症。
 
现在,研究人员已经创造了膜蛋白的最高分辨率晶体结构——这是一种从酵母提取的水孔蛋白,从而揭示了其具备选择性的奥秘。
 
近日《科学》杂志网络版对这种结构(图左)进行了报道,该研究揭示了处于蛋白质核心的氨基酸(图中圆柱体)如何利用它们与水分子共享的氢化学键,来为水分子指示方向,并允许水分子一对对地迅速通过(黑色箭头)。因为带电离子不能形成与之一样的键合排列,它们就被拦住了。

内容来自dedecms

 
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