14.1
水分子は本質的に極性であるため、非極性脂質二重層を横切って急速に拡散することはできません。
そのため、細胞膜にはアクアポリンと呼ばれる特殊なチャネルタンパク質があり、浸透圧勾配に従って水分子を選択的に輸送します。
これらのタンパク質は四量体クラスターとして機能し、各モノマーは独立した水チャネルとして機能します。
1つのアクアポリンチャネルは、5つのループで接続された6つの膜貫通型α-ヘリックスからなり、そのうちの2つの疎水性ループには、保存されたアミノ酸モチーフであるアスパラギン-プロリン-アラニンまたはNPAが含まれています。
NPA残基は、水分子がチャネルを通過するときに水分子を1つのファイルに閉じ込めるくびれた部位を形成します。
さらに、チャネルの疎水性壁からの反発力により、水分子の動きが加速されます。
収縮した部位を通過する間、酸素原子はNPAモチーフのアスパラギン残基と相互作用し、水分子間の水素結合架橋を切断し、そうでなければ陽子がチャネルを飛び込んで通過することを可能にしました。
水素結合ネットワークが破壊されると、プロトンの移動が妨げられ、アクアポリンが選択的に水を透過するようになります。
アクアポリンまたは AQP は膜貫通タンパク質のファミリーであり、その主な機能は水を輸送することですが、アクアグリセロポリンと呼ばれるものはグリセロールも輸送します。 さらに、アクアポリンは、二酸化炭素やアンモニアなどの揮発性物質の膜を通過できるようにします輸送にも関与していると疑われています。 ガ…
著作権 © 2026 MyJoVE Corporation. 無断転載を禁じます。