細胞膜的排他性

加入我們科學愛好者的社群!


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過 訂閱來支援我們屢獲殊榮的新聞報道。購買訂閱,您將有助於確保未來有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。


就像歌劇院的公共入口與表演者的入口分開一樣,細胞也有不同的門供不同的分子進入。每個分子在進入細胞之前都會在其門口受到仔細檢查。現在,來自加州大學舊金山分校的研究人員在《科學》雜誌上揭示了這樣一個門的立體結構,或者說是一個專門允許甘油這種膜成分進入的膜通道。具體來說,該通道被稱為甘油促進劑 (GlpF),來自大腸桿菌。

甘油含有三個醇基,是細胞膜的基本組成部分。(其他成分包括脂肪酸和帶電的小分子。)而且不僅僅存在於大腸桿菌中。事實上,雖然研究人員研究的通道來自細菌,但它屬於一個被稱為水通道蛋白的大型蛋白質家族,該家族存在於從細菌到人類的各種物種中。事實上,人類版本之一(稱為 AQP2)的突變會導致某種型別的糖尿病。

GlpF 對甘油和類似的多元醇具有高度的特異性。不知何故,即使水分子小得多,它們也無法進入。這項新研究揭示了原因。為了使甘油穿過細胞膜中的四通道結構,它必須透過通道中心的狹窄選擇性過濾器。在這裡,它被與自身結構密切匹配的氨基酸包圍,其一側是親水的(“喜歡水的”),另一側是疏水的(“害怕水的”)。相比之下,水分子只能以單列的形式透過該區域,這是能量不利的,因為它們喜歡相互結合。而帶電的離子則無法透過通道的“疏水”側。這個細胞入口,看來,確實是獨一無二的。

© .