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水通道蛋白结构与功能的关系(教学课件)



14、抱最大的希望,作最大的努力。2020年10月17日星期 六下午6时2分11秒18:02:1120.10.17

15、一个人炫耀什么,说明他内心缺 少什么 。。2020年10月下午6时2分20.10.1718:02October 17, 2020

16、业余生活要有意义,不要越轨。2020年10月17日星期 六6时2分11秒18:02:1117 October 2020
对AQP1晶体学数据分 析表明,水孔蛋白由4个 亚基组成四聚体,每个亚 基都由6个跨膜α螺旋组 成。每个水孔蛋白亚基单 独形成一个供水分子运动 的中央孔,孔的直径稍大 于水分子直径,约0.28nm, 水孔长约2nm。
四、对水分子的筛选机理
1)通道管的空间尺寸限制了比水分子大的小分子通过
直径约 0.28nm
注入了AQP1水通道蛋白mRNA的蛙卵细胞在高 渗透压介质环境中迅速膨胀(上一行图);与之相对
应,没有注入AQP1蛋白mRNA的蛙卵细胞则没有变 化(下一行图)
三、水通道蛋白的结构
蛋白质的功能是 通过其结构来实现的, 要解决功能机理问题, 必须首先解决它的结 构问题。
水通道蛋白的投 影密集图显示在双磷脂膜中,4个AQP1分子 构成一个四聚体,每个水通道蛋白分子单体的 中心存在一个只允许水分子通过的通道管。
在哺乳动物中,水通道蛋白大量存在于肾脏、血 细胞和眼睛等器官中,如肾小管的近曲小管对水的重吸收、 从脑中排除额外的水、唾液和眼泪的形成,对体液渗透、 泌尿等生理过程非常重要。
在植物中,水通道蛋白直接参与根部水分吸收及 整个植物的水平衡。
二、水通道蛋白的发现
19世纪中叶,人们设想生物器官的表面存 在传输水和小分子溶质的通道“(channel)”。

17、一个人即使已登上顶峰,也仍要 自强不 息。下 午6时2分11秒 下午6时 2分18:02:1120.10.17谢谢家2)高度特异的亲水通道
尽管现在还没有完全揭示为何AQP1在对水分子快速 通过的同时能有效阻止质子的通过,表现出对水分子的特 异通透性,但已有的数据表明,这种特异性与两个半跨膜 区的Asn-Pro-Ala模式有关。AQP1中央孔的孔径无法通过 比水分子大的物质,而两个Asn-Pro-Ala中的Asn残基所带 的正电荷也排除了质子的通过,因此,AQP1是一个高度特 异的亲水通道,只允许水而不允许离子或其他小分子溶质 通过。

11、人总是珍惜为得到。20.10.1718:02:1118:02Oct- 2017-Oct-20

12、人乱于心,不宽余请。18:02:1118:02:1118:02Saturday, October 17, 2020

13、生气是拿别人做错的事来惩罚自 己。20.10.1720.10.1718:02:1118:02:11October 17, 2020
20世纪50年代后期到80年代中期,一些对 血红细胞进行研究的学者提出在血红细胞膜上 可能存在有可以传输水分子的蛋白。
1988年Agre研究组从血红细胞和肾小管中 分离纯化了CHIP28(channel-like integral membrane protein,23kDa),又被命名为 AQP1
水通道蛋白的结构与功能
一、水通道蛋白的重要性 二、水通道蛋白的发现 三、水通道蛋白的结构 四、对水分子的筛选机理
一、水通道蛋白的重要性
水分子以简单渗透扩散方式通过细胞膜,但扩散 速度非常缓慢,科学研究证明,水分子跨越细胞膜的 快速输运是通过细胞膜上的一种水通道蛋白( aquaporin, AQP)实现的。
值得一提的是,有些水孔蛋白对溶质的通透不仅局限 于水分子,如AQP8对尿素也有通透性,AQP7对甘油具有 通透性。

9、 人的价值,在招收诱惑的一瞬间被决定 。20.10.1720.10.17Saturday, October 17, 2020

10、低头要有勇气,抬头要有低气。18:02:1118:02:1118:0210/17/2020 6:02:11 PM
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