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文档简介

1、水通道蛋白的选择，结构和功能，选择，第一，水通道蛋白的重要性，第二，水通道蛋白的发现，第三，水通道蛋白的结构，第四，水分子的筛选机制，选择，第一，水通道蛋白的重要性，水分子通过细胞膜以简单的方式渗透和扩散，但扩散速度很慢。科学研究已经证明，水分子通过细胞膜上的一种水通道蛋白快速转运。在哺乳动物中，水通道蛋白存在于肾脏、血细胞和眼睛中，例如肾小管的近曲小管对水的再吸收，从大脑中排除多余的水，形成唾液和眼泪，这些对于生理过程如体液渗透和泌尿系统非常重要。在植物中，水通道蛋白直接参与根系吸水和整个植物的水分平衡。选择，第二，水通道蛋白的发现。在19世纪中期，人们认为在生物器官的表面有运输水和小分子溶

2、质的通道。从20世纪50年代末到80年代中期，一些研究红细胞的学者提出，可能有蛋白质可以在红细胞膜上运输水分子。1988年，Agre研究小组从红细胞和肾小管中分离纯化出CHIP28(通道样整合膜蛋白，23kDa)，命名为AQP1。注射水通道蛋白1基因的蛙卵细胞在高渗透压环境中迅速扩增(前一行)。另一方面，没有注射水通道蛋白1基因的蛙卵细胞没有变化(下一行)。第三，选择水通道蛋白的结构。蛋白质的功能是通过其结构来实现的。要解决功能机制问题，首先要解决其结构问题。水通道蛋白的投影密度图显示，在双磷脂膜中，四个水通道蛋白1分子形成四聚体，每个水通道蛋白单体的中心有一个通道管，只允许水分子通过。水通道

3、蛋白1的晶体学数据分析表明，水通道蛋白由4个亚基组成，每个亚基由6个跨膜螺旋组成。每个水通道蛋白亚单位独立形成一个水分子移动的中心孔，该孔的直径略大于水分子的直径，约为0.28纳米，水孔的长度约为2纳米。4.水分子的筛选机制：1)比水分子大的小分子通过受限于通道管的空间大小，直径约为0.28纳米。2)高特异性亲水通道。虽然还没有完全揭示为什么水通道蛋白1能有效地阻止质子穿过水分子，同时显示出对水分子的特殊渗透性，但现有数据表明，这种特异性在两个半跨膜区与ASN-Pro相似。水通道蛋白1中心孔的孔径不能通过比水分子大的物质，两个Asn-Pro-Ala中Asn残基的正电荷也阻止质子通过。因此，水通道蛋白1是一种高度特殊的亲水通道，只允许水通过，不允许离子或其他小分子溶质通过。值得一提的是，一些水通道蛋白对溶质的渗透

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