通道蛋白的讲解

离子通道的发现：国洛克斐勒大学Howard Hughes医学中心 以Roderick MacKinnon为首的研究小组首度发现电位调控型 钾离子信道(voltage-dependent Potassium channel，简称 Kv channel)的蛋白质立体结构，并据此提出钾离子信道感应 细胞膜电位变化而快速开关的新机制。
• 水通道蛋白是水通过细 胞膜的主要途径
• 水通道还与人体体液平 衡的维持密切相关，例 如，肾小球的滤过作用 和肾小管的重吸收作用， 都与水通道的结构和功 能有直接关系
离子通道蛋白
▪ 离子通道是由蛋白质复合物 构成的。一种离子通道只允 许一种离子通过，并且只有 在对特定刺激发生时才瞬间 开放。
▪ 离子通道与神经信息的传递、 神经系统和肌肉方面的疾病 密切相关。直到2019年，美 国科学家麦金农才测出了钾 离子通道的立体结构。
通道蛋白的讲解
生工二班 陈春玉
学号： 091240204 5
通道蛋白
▪ 发现 ▪ 概念 ▪ 种类及相应功能 ▪ 通道蛋白的特点 ▪ 与载体蛋白的区别
发现
水通道的发现：是由约翰霍普金斯大学医学院的美国科学家 彼得·阿格雷所发现，他与通过X射线晶体学技术确认钾离子 通道结构的洛克斐勒大学霍华休斯医学研究中心的罗德里 克·麦金农共类横跨细胞膜,能使适宜大小的分子及带电荷 的分子通过简单的自由扩散运动, 从质膜的一侧转运到另一侧 的蛋白质。
▪ 可以是单体蛋白,也可以是多亚基组成的蛋白,它们都是通过疏 水的氨基酸链进行重排,形成水性通道。
▪ 通道蛋白本身并不直接与小的带电荷的分子相互作用, 这些小 的带电荷的分子可以自由的扩散通过由脂双层中膜蛋白带电荷 的亲水区所形成的水性通道。
通道蛋白的一般特点
• 介导被动运输。 • 对离子有高度选择性。 • 转运速率高。 • 不持续开放，受“阀门” 控制。
与载体蛋白的异同
❖ 相同点： 化学本质均为蛋白质、分布均在细胞的膜结构中、 都有控制特定物质跨膜运输的功能
❖ 不同点： 1.通道蛋白参与的只是被动运输,在运输过程中并不 与被运输的分子结合,也不会移动,并且是从高浓度 向低浓度运输,所以运输时不消耗能量。 2.载体蛋白参与的有主动运输和协助扩散，在运输 过程中与相应的分子结合，并且会移动。在主动运 输过程中由低浓度侧向高浓度运动，且消耗代谢能 量；在协助扩散过程中，由高浓度侧向低浓度侧运 动，不消耗代谢能。
▪ 通道蛋白的运输作用具有选择性,所以在细胞膜中有各种不同 的通道蛋白。
▪ 通道蛋白参与的只是被动运输,在运输过程中并不与被运输的 分子结合,也不会移动,并且是从高浓度向低浓度运输,所以运 输时不消耗能量。
种类及相应功能
▪ 其主要分为两大类： ▪水通道蛋白水通道蛋白 ▪离子通道蛋白离子通道 蛋白
水通道蛋白