維基百科

水通道蛋白

水通道蛋白（Aquaporin），又名水孔蛋白，是一種位於細胞膜上的蛋白質（內在膜蛋白），在細胞膜上組成「孔道」，可控制水在細胞的進出，就像是「細胞的泵」一樣。

水通道蛋白1晶體結構（PDB 1J4N）。

發現

考慮到水分子的體積與生物體內濃度，在水通道蛋白發現以前，普遍認為只是自由擴散也足夠滿足水的跨膜轉運。

1992年，約翰霍普金斯大學醫學院的美國科學家彼得·阿格雷發現，在一部分細胞中水的擴散尤其地快，並且這種擴散速度可以被汞離子可逆地阻斷。這提示可能有一種未知的蛋白質在掌控著水的擴散。最終，他發現並命名了這種蛋白，並與通過X射線晶體學技術確認鉀離子通道結構的洛克斐勒大學霍華休斯醫研究中心的羅德里克·麥金農共同榮獲了2003年諾貝爾化學獎。[1]

分布與功能

水通道蛋白（AQPs）不僅在人類等哺乳類動物的組織器官中有著多樣而複雜的分布形式，在兩棲類 、昆蟲、植物 、細菌中也廣有分布。它們都有能快速轉運水分子通過質膜的特性，有的還能轉運甘油及某些小分子單醣。 據此，可將 AQPs 分子分為兩類：只選擇性通過水分子的傳統型水分子通道蛋白（orthodox aquaporins）和允許水、甘油及其他小分子溶質通過的水甘油通道蛋白（aquaglyceroporins）。[2]

水分子經過水通道蛋白時會形成單一縱列，以進入狹窄的漏斗型通道內。而內部的偶極作用會幫助水分子旋轉，以適當角度穿越狹窄的通道。這就是水通道蛋白的蛋白構形為僅能使水分子通過之原因。在人體中，腎是排除人體內多餘水份的重要器官。體液通過絲球體後，約有70%的水會通過第一水通道蛋白而重吸收回血液中，另外10% 會通過第二水通道蛋白被吸收，第二水通道蛋白受到抗利尿激素的調控。[3]

哺乳類動物中的水通道蛋白

目前已知哺乳類動物體內的水通道蛋白有十三種，其中六種位於腎臟，但科學家對於其他水通道蛋白的存在仍有疑慮。最受關注的幾項水通道蛋白比較如下：

對照

種類 位置[4] 功能[4]
水通道蛋白1 水分再吸收
水通道蛋白2 針對抗利尿激素的水分再吸收
水通道蛋白3 水分再吸收及丙三醇的滲透
水通道蛋白4 水分再吸收

參考文獻

  1. ^ 2003年諾貝爾化學獎 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），Nobelprize.org，2009-4-26查閱。
  2. ^ 李菁; 趙岩; 唐福林. 水分子通道蛋白在干燥综合征发病机制中的作用. 中華風濕病學雜誌. 2004, 8 (2) [2018-04-15]. （原始內容存檔於2018-04-15）. 
  3. ^ Voet, Donald; Voet, Judith G.; Pratt, Charlotte W.; Tamiya, nobuo; Yagi, tatsuhiko; Endo, toshiya; Yoshihisa, toru; 田宮, 信雄(1922-2011); 八木, 達彥(1933- ). Voto kiso seikagaku.. 東京化學同人 https://www.worldcat.org/oclc/1022202113. 2017. ISBN 978-4-8079-0925-4. OCLC 1022202113.  缺少或|title=為空 (幫助)
  4. ^ 4.0 4.1 Unless else specified in table boxes, then ref is: Walter F., PhD. Boron. Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch. Elsevier/Saunders. 2005. ISBN 1-4160-2328-3.  Page 842
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=水通道蛋白&oldid=74871226」