結構生物化學/膜蛋白/協同轉運蛋白
外觀
協同轉運蛋白是一種間接的主動運輸。它將一種離子或分子沿濃度梯度向上流動的不利熱力學過程與另一種物種沿濃度梯度向下流動的有利熱力學過程耦合在一起。在協同轉運蛋白中,離子或分子朝著相同的方向移動。最後,協同轉運蛋白也可以歸類為二級轉運蛋白或共轉運蛋白,因為它們定義上是膜蛋白,能夠將離子或分子“逆濃度梯度”運輸。[1]

乳糖通透酶
這種協同轉運蛋白利用大腸桿菌膜上的H+梯度(細胞外部H+濃度更高),該梯度由燃料分子氧化產生,來驅動乳糖和其他糖類逆濃度梯度進入細胞。
SGLT1 位於腸上皮細胞中,SGLT1 將鈉離子和葡萄糖跨過上皮細胞的腔面膜轉運,最終被吸收進入血液。這是口服補液療法(ORT)的基礎。如果沒有這種協同轉運蛋白,單獨的鈉離子通道和葡萄糖單向轉運蛋白將無法將葡萄糖逆濃度梯度轉運到血液中。Na+,K+,2Cl- 協同轉運蛋白 存在於腎臟腎小管的髓袢中,Na+,K+,2Cl- 協同轉運蛋白轉運這四種分子。袢利尿劑的作用機制就是針對這種蛋白質。
乳糖通透酶的結構已經被確定。結構包含兩個部分,每個部分都包含六個跨膜α螺旋。其中一些螺旋有些不太規則。這兩個部分被很好地分開,並且透過一段單一的肽鏈連線。在這個結構中,糖位於蛋白質中心的口袋中,可以透過一條從細胞內部延伸出來的路徑進入。基於這些結構,已經開發出協同轉運蛋白作用的機制(見下圖)。
1. 迴圈從兩個部分定向開始,使與結合口袋相連的開口面向細胞外部。來自細胞外部的一個質子與通透酶中的一個殘基結合。
2. 在質子化形式中,通透酶從細胞外部結合乳糖。
3. 結構反轉為在晶體結構中觀察到的形式。
4. 乳糖透過通透酶釋放到細胞內部。
5. 通透酶將一個質子釋放到細胞內部。
6. 通透酶反轉以完成迴圈。
質子化位點可能在這個迴圈過程中發生變化。
- ↑ Berg, Jeremy (2007). 生物化學,第 6 版. 紐約州紐約市:Sara Tenney. pp. 360–361. ISBN 978-0-7167-8724-2.
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