什么是水通道蛋白?

水通道蛋白是一种位于人体细胞膜上的特殊蛋白质。 它形成负责根据需要将水泵入和泵出单元的机制。 水通道蛋白是主要内在蛋白家族的一部分,这些蛋白在细胞膜上形成孔或通道,并能调节细胞内部的组成。

水通道蛋白是由约翰·霍普金斯大学的彼得·阿格里(Peter Agre)在1992年发现的。阿格里因其发现而获得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通道蛋白,证实了科学界长期以来的怀疑,即存在一种跨细胞膜转运水的机制。

水通道蛋白将水引导进出细胞,但阻止离子和其他溶质在细胞壁上移动。 水通道蛋白的一种特殊形式称为水甘油通道蛋白,它确实允许某些溶质移入和移出细​​胞,但像普通水通道蛋白一样,它不允许带电粒子或离子通过。 水甘油糖蛋白允许穿过细胞膜的某些溶质是氨,二氧化碳和尿素。 水通道蛋白允许的溶质类型取决于蛋白质通道的大小。

目前,动物中有13种已知的水通道蛋白,其中6种位于肾脏。 生物学家怀疑还有更多未发现的东西。 植物还含有水通道蛋白,水通道蛋白是水从土壤到根部到各种植物结构中不可或缺的成分。

自发现以来,水通道蛋白已被发现与许多人类疾病有关。 如果可以对其进行操作,它们甚至可能是解决某些医疗问题的关键,例如心脏病发作或中风导致的体液retention留。 水通道蛋白的突变和缺乏也会导致疾病。 遗传性尿崩症是一种以口渴和排尿过多为特征的疾病,例如由于水通道蛋白突变引起的。 德维克氏病,也称为视神经脊髓炎,一种以视神经和脊髓发炎为特征的自身免疫性疾病,是由于针对水通道蛋白的自身免疫反应引起的。

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