水通道卢刘..pptVIP

无孔的毛细血管壁 脉络丛细胞 血--脑脊液屏障 胶质细胞、脑室管膜细胞 调节脑室内液体平衡，调节胶质细胞、血液、脑脊液之间的渗透压 （AQP4） 展望 AQPs可以作为预防和减轻脑水肿的靶点 AQPs可以作为减轻或抑制卵巢癌腹水形成的靶点 AQPs可以作为减少肿瘤转移、使之局限化、甚至降级的靶点 AQPs可以作为较早发现炎症、癌症的标志物 未来的研究要点 Thank you!! * 但是水通道蛋白的研究是十分困难的，因为水无处不在 “ ” 水通道蛋白简介 及其引发的疾病 问题的提出 水通道蛋白的发现 水通道蛋白的种类 水通道蛋白的结构及功能 问题的提出 在人工脂双层的通透性实验中可知，水分子可以以自由扩散的方式穿过脂双层。但是在一些要求高通透性的细胞中水分子的扩散速度是很缓慢的，例如红细胞、肾小管、唾液腺等。 在20世纪50年代到80年代，很多研究红细胞的学者提出在红细胞膜上应该有可以运输水的蛋白。而且用汞的化合物处理红细胞膜可以抑制水的转运，由此推断运输水的蛋白应该是含巯基的蛋白。 Peter Agre Roderick MacKinnon 2003年，美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，分别因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖。 发 现 过 程 分离纯化红细胞膜上的Rh多肽时发现一个分子量为28KD的疏水性跨膜蛋白，称为形成通道的整合膜蛋白28 (Channel—Forming integral membrane protein，CHIP28)。 将体外转录合成的CHIP28 cDNA注入非洲爪蟾的卵母细胞中 —— 在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨胀，细胞膜水的通透性增加 8倍并于5min内破裂。 建构于蛋白磷脂体内，测定活化能及渗透系数及抑制剂敏感性等，证实该蛋白为水通道蛋白。 经人类基 因委员会命名CHIP 28为Aquaporinl (AQP1)。 什么是水通道蛋白？ 水通道蛋白是一种膜内在蛋白质，它形成专门输送水的穿膜通道。水通道蛋白存在于红细胞和肾组织中，由4个相同的亚基组成，每个亚基(28 kDa)含6个穿膜α螺旋。它极大地增加膜的水通透性。 水通道蛋白 AQP1蛋白是由四个对称排列的圆筒状亚基排列而成的四聚体，每个亚基即是一个AQP1分子，而每一个AQP1分子是以6条长的a-螺旋为骨架，其间还嵌有不贯穿膜的短的a-螺旋使其保持稳定结构。 水通道蛋白的结构 水通道蛋白的高级结构 分 类（按功能分） ⒈ 仅通透水 AQP0， AQP1， AQP2， AQP4， AQP5， AQP6 ⒉ 通透水、甘油、尿素等 AQP3， AQP7， AQP9， AQP10 表1：各种AQP亚型可透过的物质及在人体中的分部情况 AQP亚型 可透过的物质 组织分布 AQP0 水分子 眼 AQP1 水分子 红细胞，肾脏，肺，血管内皮，脑，眼 AQP2 水分子 肾脏 AQP3 水分子，甘油，尿素 肾脏，皮肤，肺，眼，结肠 AQP4 水分子 脑，肌肉，肾脏，肺，胃，小肠 AQP5 水分子 唾液腺，泪腺，汗腺，肺，角膜 AQP6 水分子，硝酸根离子，氯离子 肾脏 AQP7 水分子，甘油，尿素，亚硝酸盐 脂肪组织，肾脏，睾丸 AQP8 水分子 睾丸，肾脏，肝脏，胰腺，小肠，结肠 AQP9 水分子，甘油，尿素，亚硝酸盐 肝脏，白细胞，脑，睾丸 AQP10 水分子 小肠 水通道蛋白的作用  能显著增加细胞膜水通透性，与水的分泌、吸收及细胞内外水的平衡，起到多种重要生理作用。 抗利尿激素 环磷酸腺苷 水通道蛋白的作用机制 AQP1等水孔蛋白形成对水分子高度特异的亲水通道，只允许水而不允许其他离子或小分子物质通过。 选择机制： 1）AQP1中央孔通道的直径限制了比水分子大的小分子通过 2）AQP1中中央孔道内溶质结合位点的控制。当一个水分子要通过水通道时，它必须剥除其周围与之水和的水分子，而通道管窄口周围的几种极性氨基酸残基上的羧基氧可与通过的水分子形成氢键，替代了水分子之间的氢键，是这种去水合过程中需要的能量得到补偿。水分子转运不需能量，只需渗透压差。 水通道活性的调节 大多数水通道以固有活性状态存在于所分布的组织,水经水通道向高渗方向的转运一般不需要门控或其他调节。但目前越来越多的证据表明水通道蛋白在转录水平和翻译水平存在直接的调节。 AQPS 的调节机制可以大致分为两种: 第一种是通过调节AQP 的活性来调节其功能。 第二种是通过改变膜上AQP的含量来调节跨膜水流动。 除此之外，目前研究表明，调节水通道的因素包括激素、神经递质及细胞因子。其中血管加压素对水通道的调节研究较多。 当水通道蛋白的调节出现紊乱的时候可能会引起多种疾病 推测