Kuljetusproteiinit ovat yhteinen nimi suurelle proteiiniryhmälle , joka kuljettaa erilaisia ligandeja sekä solukalvon läpi tai solun sisällä (yksisoluisissa organismeissa) että monisoluisen organismin eri solujen välillä. Kuljetusproteiinit voivat olla sekä kalvoon integroituneita että solusta erittyviä vesiliukoisia proteiineja, jotka sijaitsevat peri- tai sytoplasmisessa tilassa, eukaryoottien tumassa tai organelleissa.
Kuljetusproteiinien pääryhmät:
Proteiinien kuljetustoiminto on proteiinien osallistuminen aineiden siirtämiseen soluihin ja niistä ulos , niiden liikkeisiin solujen sisällä sekä niiden kuljettamiseen veren ja muiden nesteiden kautta koko kehossa.
On olemassa erilaisia kuljetuksia, jotka suoritetaan proteiinien avulla.
Kaikissa soluissa on kalvo , joka koostuu kaksinkertaisesta lipidien kerroksesta. Monien elämälle välttämättömien aineiden ( sokerit , aminohapot , alkalimetalli-ionit) täytyy päästä soluun , mutta lipidikaksoiskerros on niille käytännössä läpäisemätön. Siksi kalvo sisältää kuljetusproteiineja , jotka suorittavat polaaristen tai varautuneiden yhdisteiden siirron. Näiden yhdisteiden kuljetus soluun on jaettu aktiiviseen ja passiiviseen. Passiivinen kuljetus - aineiden kuljetus korkean pitoisuuden alueelta puhalluspitoisuuden alueelle ilman energiakustannuksia, toisin sanoen diffuusiota . Se on jaettu 2 vaihtoehtoon: yksinkertainen ja kevyt.
Helpotettu diffuusio sisältää kantajaproteiineja. Tähän varianttiin voi liittyä konformaatiomuutoksia proteiinissa. Tässä tapauksessa aineita voidaan siirtää useilla tavoilla: kun mukana on yksi proteiini ja kun mukana on useita. Jos yksi proteiini (translokaasi) on mukana, se sitoo aineen, lähestyy sitten kalvon toista puolta, vapauttaa sitoutuneen aineen ja palaa alkuperäiseen tilaansa. Jos mukana on useita proteiineja, yksi sitoutuu aineeseen, siirtää sen sitten toiseen ja niin edelleen, kunnes aine saavuttaa kalvon vastakkaisen puolen ketjua pitkin .
Passiivista kuljetusta tarjoavat myös kanavaproteiinit. Kanavia muodostavat proteiinit muodostavat kalvoon vesihuokosia, joiden läpi (kun ne ovat auki) aineet voivat kulkeutua. erityiset kanavaa muodostavien proteiinien perheet ( konneksiinit ja panneksiinit ) muodostavat aukkoliitoksia , joiden kautta pienimolekyylipainoisia aineita voidaan kuljettaa solusta toiseen (panneksiinien kautta ja soluihin ulkoisesta ympäristöstä).
Aktiivinen kuljetus tapahtuu pitoisuusgradienttia vastaan ja etenee energiankulutuksella. Kantajaproteiinit osallistuvat aktiiviseen kuljetukseen. Aktiiviseen kuljetukseen tarvittava energia saadaan yleensä ATP :n hajoamisesta peräisin olevista kuljetusproteiineista . Yksi tutkituimmista aktiivisista kuljetusproteiineista on Na + /K + -adenosiinitrifosfataasi . Tämän pumpun täyden toimintajakson aikana 2 K + -ionia tulee kennoon ulkoisesta ympäristöstä ja 3 Na + -ionia heitetään ulos .
Toinen tapa aineiden päästä soluun on niiden imeytyminen endosytoosiin . Erityiset kuljetusproteiinit voivat myös olla mukana tässä prosessissa. Esimerkiksi mahalaukun limakalvon soluissa syntetisoituva gastromukoproteiini (Castlen sisäinen tekijä ) varmistaa B12 -vitamiinin endosytoosin imeytymisen sykkyräsuolen soluihin.
Tämä siirto tapahtuu ytimen ja muiden organellien sekä solun sytoplasman välillä. Esimerkiksi proteiinien siirtyminen ytimen ja sytoplasman välillä (ydinsytoplasminen kuljetus) tapahtuu tuman huokosten vuoksi, jotka tunkeutuvat ytimen kaksikerroksiseen kuoreen. Ne koostuvat noin kolmestakymmenestä proteiinista - nukleoporiineista. Aineet siirtyvät sytoplasmasta solun ytimeen proteiinien - transportiinien kanssa. Nämä proteiinit tunnistavat aineet, jotka on tarkoitettu kuljetettavaksi ytimeen , ja sitoutuvat niihin . Sitten tämä proteiinikompleksi kiinnittyy ydinhuokosten proteiineihin ja menee sen kanavaan ja sitten ytimeen. Siellä se sitoutuu toiseen proteiiniin ja hajoaa, ja transportiinit lähetetään takaisin sytoplasmaan.
Proteiinien siirtyminen sytoplasmasta muihin soluorganelleihin tapahtuu kantajaproteiinien avulla. Myös saattajat ovat mukana tässä prosessissa .
Mikrotubuluksia käytetään myös aineiden kuljettamiseen solujen sisällä - tubuliiniproteiineista koostuvissa rakenteissa . Mitokondriot ja kalvorakkulat, joissa on lastia ( vesikkelit ) , voivat liikkua niiden pintaa pitkin . Tämän kuljetuksen suorittavat moottoriproteiinit. Ne jaetaan kahteen tyyppiin: sytoplasmisiin dyneiineihin ja kinesiineihin. Nämä kaksi proteiiniryhmää eroavat toisistaan siinä, mistä mikrotubuluksen päästä ne siirtävät lastia: dyneiinit +-päästä --päähän ja kinesiinit vastakkaiseen suuntaan.
Aineiden kuljetus läpi kehon tapahtuu pääasiassa veren välityksellä . Veri kuljettaa hormoneja , peptidejä , ioneja endokriinisistä rauhasista muihin elimiin, kuljettaa aineenvaihdunnan lopputuotteita erityselimiin, kuljettaa ravinteita ja entsyymejä , happea ja hiilidioksidia.
Tunnetuin kuljetusproteiini, joka kuljettaa aineita läpi kehon, on hemoglobiini . Se kuljettaa happea ja hiilidioksidia verenkiertoelimistön kautta keuhkoista elimiin ja kudoksiin. Ihmisellä noin 15 % hiilidioksidista kulkeutuu keuhkoihin hemoglobiinin avulla. Luuranko- ja sydänlihaksissa hapen kuljetusta suorittaa myoglobiini -niminen proteiini .
Veriplasmassa on aina kuljetusproteiineja - seerumialbumiineja . Esimerkiksi rasvahapot kuljettavat seerumin albumiini. Lisäksi albumiiniryhmän proteiinit, kuten transtyretiini, kuljettavat kilpirauhashormoneja . Myös albumiinien tärkein kuljetustoiminto on bilirubiinin, sappihappojen, steroidihormonien, lääkkeiden ( aspiriini , penisilliinit) ja epäorgaanisten ionien siirto.
Muut veren proteiinit - globuliinit kuljettavat erilaisia hormoneja, lipidejä ja vitamiineja . Kupari-ionien kuljetuksen elimistössä suorittaa globuliini- seruloplasmiini , rauta-ionien kuljetus-proteiinitransferriini , B12-vitamiini- transkobalamiinin kuljetus .
| Mobiililiikenne | |
|---|---|