Mitä varten akvaporiinit ovat?

Akvaporiinien (AQP:t) ensisijaisena tehtävänä pidetään yleisesti veden virtauksen lisäämistä kalvojen läpi nostamalla niiden osmoottista tai hydraulista läpäisevyyttä. Lisäksi tämä pätee muihin pieniin liuottimiin, joilla on fysiologista merkitystä. Tämän “yksinkertaisen läpäisevyyshypoteesin” (SPH) merkittäviä sovelluksia ovat olleet epiteelinesteen kuljetus eläimissä, transpiraatioon liittyvä vedenvaihto, kasvu ja stressi kasveissa sekä osmoregulaatio mikrobeissa. Analysoimme ensin tarvetta tällaiselle lisääntyneelle läpäisevyydelle ja päätimme, että useissa tilanteissa solu-, alisolu- ja kudostasolla SPH ei voi tyydyttävästi selittää AQP:iden läsnäoloa. Analyysiin sisältyy AQP:iden geneettisen eliminoinnin tai vähentämisen (knockoutit, antisense-transgeenit ja nollamutantit) vaikutusten tarkastelu. Näillä ei ole vaikutusta tai niillä on osittainen vaikutus, jota on vaikea selittää, ja väitämme, että ne eivät tue hypoteesia muutoin kuin osoittamalla, että AQP:t osallistuvat tutkittavaan prosessiin. Oletamme, että koska AQP:t ovat kaikkialla läsnä, niillä on oltava tärkeä tehtävä, ja ehdotamme, että se on osmoottisten ja turgoripaineen gradienttien havaitseminen. Ehdotetaan mekanistista mallia – AQP:iden monomeerirakenteen ja kalvon tetrameerisen konfiguraation muutosten kannalta – siitä, miten AQP:t voivat toimia sensoreina. Sensorit antavat sitten signaalin solun sisällä ohjatakseen erilaisia prosesseja, luultavasti osana takaisinkytkentäsilmukoita. Lopuksi tarkastelemme, miten AQP:t antureina voivat palvella eläin-, kasvi- ja mikrobisoluja, ja osoitamme, että tämä anturihypoteesi voi tarjota selityksen monille perusprosesseille, joissa AQP:t ovat jo mukana. Aquaporiinit ovat molekyylejä, jotka etsivät toimintoa; osmoottiset ja turgorianturit ovat toimintoja, jotka etsivät molekyyliä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.