细胞膜的排他性

加入我们科学爱好者的社区!


关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过 订阅来支持我们屡获殊荣的新闻报道。购买订阅,您将有助于确保未来有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。


就像歌剧院的公共入口与表演者的入口分开一样,细胞也有不同的门供不同的分子进入。每个分子在进入细胞之前都会在其门口受到仔细检查。现在,来自加州大学旧金山分校的研究人员在《科学》杂志上揭示了这样一个门的立体结构,或者说是一个专门允许甘油这种膜成分进入的膜通道。具体来说,该通道被称为甘油促进剂 (GlpF),来自大肠杆菌。

甘油含有三个醇基,是细胞膜的基本组成部分。(其他成分包括脂肪酸和带电的小分子。)而且不仅仅存在于大肠杆菌中。事实上,虽然研究人员研究的通道来自细菌,但它属于一个被称为水通道蛋白的大型蛋白质家族,该家族存在于从细菌到人类的各种物种中。事实上,人类版本之一(称为 AQP2)的突变会导致某种类型的糖尿病。

GlpF 对甘油和类似的多元醇具有高度的特异性。不知何故,即使水分子小得多,它们也无法进入。这项新研究揭示了原因。为了使甘油穿过细胞膜中的四通道结构,它必须通过通道中心的狭窄选择性过滤器。在这里,它被与自身结构密切匹配的氨基酸包围,其一侧是亲水的(“喜欢水的”),另一侧是疏水的(“害怕水的”)。相比之下,水分子只能以单列的形式通过该区域,这是能量不利的,因为它们喜欢相互结合。而带电的离子则无法通过通道的“疏水”侧。这个细胞入口,看来,确实是独一无二的。

© . All rights reserved.