Dlaczego są akwaporyny?

Pierwszorzędową funkcją akwaporyn (AQPs) jest, jak się powszechnie uważa, zwiększenie przepływu wody przez błony poprzez podniesienie ich przepuszczalności osmotycznej lub hydraulicznej. Ponadto odnosi się to do innych małych rozpuszczalników o znaczeniu fizjologicznym. Godne uwagi zastosowania tej “hipotezy prostej przepuszczalności” (SPH) to transport płynów przez nabłonek u zwierząt, wymiana wody związana z transpiracją, wzrostem i stresem u roślin oraz osmoregulacja u mikrobów. Najpierw analizujemy potrzebę takich zwiększonych przepuszczalności i dochodzimy do wniosku, że w wielu sytuacjach na poziomie komórkowym, subkomórkowym i tkankowym SPH nie może w zadowalający sposób tłumaczyć obecności AQPs. Analiza obejmuje badanie efektów genetycznej eliminacji lub redukcji AQPs (knockout, transgenicy antysensowi i mutanty null). Te albo nie mają żadnego efektu, albo częściowy efekt, który jest trudny do wyjaśnienia, i twierdzimy, że nie wspierają hipotezy poza pokazaniem, że AQPs są zaangażowane w badany proces. Zakładamy, że skoro AQPs są wszechobecne, muszą pełnić ważną funkcję i sugerujemy, że jest nią wykrywanie gradientów ciśnienia osmotycznego i turgorowego. Proponujemy mechanistyczny model – w odniesieniu do struktury monomeru i zmian w konfiguracji tetramerycznej AQPs w błonie – w jaki sposób AQPs mogą funkcjonować jako czujniki. Sensory następnie sygnalizują wewnątrz komórki, aby kontrolować różne procesy, prawdopodobnie jako część pętli sprzężenia zwrotnego. Wreszcie, badamy jak AQP jako czujniki mogą służyć komórkom zwierzęcym, roślinnym i mikrobiomu i pokazujemy, że ta hipoteza czujnika może dostarczyć wyjaśnienia wielu podstawowych procesów, w których AQP są już zaangażowane. Akwaporyny to cząsteczki poszukujące funkcji; czujniki osmotyczne i turgorowe to funkcje poszukujące cząsteczek.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.