From Wikipedia, the free encyclopedia
Membranski transportni proteini (transporter) su membranski protein[1] uključeni u kretanje iona, malih molekula i makromolekula, poput drugih proteina, kroz biološku membranu. Transportni proteini su integralni transmembranski proteini; to jest oni trajno postoje unutar i prekrivaju membranu preko koje prenose supstance. Proteini mogu pomoći u kretanju supstanci putem olakšane difuzije ili aktivnog transporta. Dvije glavne vrste proteina koje su uključene u takav transport široko su kategorizirane kao „kanali“ ili „nosači“. nosači rastvorenih supstanci i atipski SLC[2] su sekundarno aktivni ili olakšavajući transporteri kod ljudi.[3][4] Skupno, membranski transporteri i kanali su transportni. Transportomi upravljaju ćelijskim prilivom i odlivom, ne samo iona i hranljivih sastojaka već i lijekova.
Nosač nije istovremeno otvoren i za vanćelijsko i za unutarćelijsko okruženje. Otvoren je njegov ili I unutrašnji ulaz vanjski ulaz. Suprotno tome, kanal može biti otvoren za oba okruženja istovremeno, omogućavajući molekulama da neprekidno difundiraj. Nosači imaju mjesta vezanja, ali pore i kanali nemaju. Nosač nije istovremeno otvoren i za vanćelijsko i za unutarćelijsko okruženje. Ili su njegova unutarnja vrata otvorena, ili su vanjska vrata otvorena. Nosači imaju mjesta vezivanja, ali pore i kanali nemaju.[5][6][7] Kada se kanal otvori, milioni iona mogu proći kroz membranu u sekundi, ali u isto vrijeme kroz molekulu obično prođe samo 100 do 1.000 molekula nosača.[8] Svaki protein-nosač dizajniran je da prepozna samo jednu supstancu ili jednu grupu vrlo sličnih supstanci. Istraživanje je povezalo nedostatke specifičnih proteina-nosača sa određenim bolestima.[9]
Aktivni transport je kretanje supstance kroz membranu u odnosu na njen gradijent koncentracije. To j obično nastaje zbog akumuliranja visokih koncentracija molekula koje su potrebne ćeliji, poput glukoze ili aminokiselina. Ako se u procesu koristi hemijska energija, poput adenozin-trifosfata (ATP), naziva se primarni aktivni transport. Sekundarni aktivni transport uključuje upotrebu elektrohemijskog gradijenta i ne koristi energiju proizvedenu u ćeliji.[10] Za razliku od proteina, u kanalu koji samo pasivno transportuju supstance kroz membrane, nosači proteina mogu prenositi ione i molekule pasivno olakšanom difuzijom ili sekundarnim aktivnim transportom.[11] Protein-nosač potreban je za premještanje čestica iz područja niske u područja visoke koncentracije. Ovi proteini nosači imaju receptore koji se vežu za određenu molekulsu (supstrat) kojem je potreban transport. Molekula ili ion (supstrat) koji se transportiraju moraju se prvo vezati na mjestu vezanja na molekuli nosača, s određenim afinitetom vezanja. Nakon vezanja, i dok je mjesto vezanja okrenuto na isti način, nosač će zahvatiti ili začepiti (uzeti i zadržati) supstrat u svojoj molekulskoj strukturi i izazvati unutrašnju translokaciju tako da je otvor u proteinu sada okrenut prema drugoj strani plazmamembrane.[12] The carrier protein substrate is released at that site, according to its binding affinity there.
Olakšana difuzija omogućava prolaz molekula ili iona kroz biološku membranu putem specifičnih transportnnih proteina i ne zahtjeva unos energije. Olakšana difuzija koristi se posebno u slučaju velikih polarnih molekula i nabijenih iona; kad se takvi ioni otope u vodi, ne mogu slobodno difundirati kroz ćelijske membrane zbog hidrofobne prirode repova masnih kiselina iz fosfolipida koji čine dvoslojeve. Tip proteina nosača koji se koriste u olakšanoj difuziji malo se razlikuje od onih u aktivnom transportu. Oni su još uvijek transmembranski proteinski nosači, ali to su zatvoreni transmembranski kanali, što znači da se interno ne translociraju, niti im je potreban ATP da funkcioniraju. Supstrat se uzima s jedne strane zatvorenog nosača i bez upotrebe ATP-a pušta se u ćeliju. Mogu se koristiti kao potencijalni biomarkeri..
Obrnuti transport, ili obrnuti transporter, pojava je kod koje se supstrati membranskog transportnog proteina pomiču u suprotnom smjeru od njihovog tipskog kretanja transportera.[13][14][15][16][17] Reverzija transportera događa se obično kada protein membranskog transporta fosforilira određena protein kinaza – enzim koji proteinima dodaje fosfatnu grupu.[13][14]
(Grupirani po kategorijama bazi podataka klasifikacije transportera)
Olakšana difuzija se javlja u i iz ćelijske membrane kroz kanal pore i nosače /portere.
Kanali su ili u otvorenom ili u zatvorenom stanju. Kada se kanal otvori laganim konformacijskim prekidačem, otvoren je istovremeno za oba okruženja (vanćelijso i unutarćelijsko)
Pore su kontinuirano otvorene za oba ova okruženja, jer ne prolaze kroz konformacijske promjene. Uvijek su otvorene i aktivne.
Nazivaju se i proteini nosači ili sekundarni nosači.
Eksicatijski transporter aminokiselina (EAAT)
Grupa translokatora pružaju poseban mehanizam za fosforilaciju šećera dok se transportuju u bakterije (translokacija PEP grupe)
Transmembranski nosači elektronskog prijenosa u membrani uključuju dvoelektronske nosače, poput oksidoreduktaza disulfidne veze (DsbB i DsbD u E. coli), kao i jednoelektronske nosače poput NADPH oksidaza. Često se ovi redoks proteini ne smatraju transportnim proteinima.
Svaki protein-nosač, posebno unutar iste ćelijske membrane, specifičan je za jednu vrstu ili porodicu molekula. Naprimjer, GLUT1 je imenovani protein-nosač koji se nalazi u gotovo svim memorijama životinjskih ćelija koji transportuje glukozu kroz dvosloj. Ostali specifični proteini-nosači također pomažu tijelu da funkcionira na važne načine. Citohromi djeluju u lancu prijenosa elektrona kao proteini nosači elektrona.[10]
Brojne nasljedne bolesti uključuju nedostatke u proteinima-nosačima u određenoj supstanci ili grupi ćelija. Cisteinurija (cistein u urinu i mokraćnom mjehuru) je takva bolest koja uključuje neispravne proteinske nosače cisteina u membranama ćelija bubrega. Ovaj transportni sistem normalno uklanja cistein iz tečnosti kojoj je predviđeno da postane urin i vraća ovu esencijalnu aminokiselinu u krv. Kada ovaj nosač ne radi pravilno, velike količine cisteina ostaju u urinu, gdje je relativno netopiv i ima tendenciju taloženja. Ovo je jedan od uzroka mokraćnih kamenaca.[18] Pokazalo se da su neki proteinski nosači vitamina prekomjerno izraženi kod pacijenata sa malignom bolešću. Naprimjer, pokazalo se da su razine proteinskog nosača riboflavina (RCP) značajno povišene kod osoba s rakom dojke..[19]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.