De porinaer De er en type integrerte membranproteiner som tillater diffusjon av forskjellige typer mellomstore molekyler. De finnes på de ytre membranene av gramnegative bakterier (som i E coli) og mitokondrier og kloroplaster. Disse transmembrane proteinene trenger fullstendig inn i membranene og deres struktur består av β-ark..
I motsetning til transportørproteiner er poriner kanalproteiner, det vil si at de danner åpne kanaler eller porer som krysser membranen der den er plassert, slik at fri diffusjon av molekyler med passende størrelse og ladning..
Artikkelindeks
Poriner er proteiner som danner transmembrankanaler, og i motsetning til de fleste proteiner som krysser en membran, består den delen som krysser nevnte membran av β-ark i stedet for α-spiraler..
Disse integrerte membranproteinene kan mangle selektivitet med hensyn til molekylene som vil passere gjennom dem, eller de kan utvise visse grader av selektivitet for størrelse og ladning. De kan også tillate passering av molekyler mindre enn en viss størrelse.
Den polare regionen til porinekjeden er funnet på innsiden som dekker den vandige kanalen, mens den apolare delen rager ut på utsiden av fatet, og vekselvirker med den hydrofobe regionen i lipid-dobbeltlaget i membranen..
Diffusjon gjennom kanalene som dannes av disse proteinene skyldes en konsentrasjonsgradient av molekylet eller stoffet som krysser membranen og er en passiv diffusjon, det vil si at den ikke krever metabolsk energi for stoffets bevegelse..
Denne diffusjonen styres av spesifikke mekanismer som kan åpne eller lukke kanalen og kan inhiberes av forskjellige forbindelser..
Ved slutten av 1980-tallet, ved hjelp av røntgenkrystallografi, ble atomstrukturen til et porin bestemt for første gang, tilsvarende cellemembranen til Rhodobacter capsulatus hva er en fotosyntetisk bakterie.
Nevnte porin består av en trimer, hvor hver monomer danner en β-fat med 16 β-ark som ruller sammen, og danner en sylindrisk struktur som er i stand til å passere gjennom membranen og inneholder en pore fylt med vann inni..
Ulike typer poriner har siden blitt beskrevet, både fra prokaryote og eukaryote celler. De består alle av sammenføyde β-ark som danner en β-fatlignende struktur og en vannfylt kanal som kan måle mellom 0,6 og 3 nm i diameter..
I mitokondrier består poriner av 19 β-ark som når de brettes sammen danner β-fatet..
I mange bakterier består poriner av 16 til 18 anti-parallelle β-ark som danner en β-tønne, og viser hydrogenbindinger mellom nærliggende molekyler langs kjeden..
Porinene til bakterier og membranene til mitokondrier og kloroplaster er funksjonelt like, og fungerer på samme måte på grunn av deres likhet når det gjelder poredimensjoner, atomstruktur og passive diffusjonsegenskaper..
Bredden på porinekanalen er definert av innretting av polypeptider på den indre veggen av strukturen, slik at størrelsen på molekylene som passerer gjennom dem blir begrenset..
Likheten mellom disse strukturene forsterker den endosymbiotiske teorien, ifølge hvilken mitokondriene til eukaryote celler kommer fra en prokaryot organisme som ble fagocytisert av en eukaryot celleforløper.
I eukaryote celler finnes poriner i de ytre membranene av mitokondrier og plastider. Poriner som finnes i plastider har blitt studert dårlig.
Når det gjelder mitokondrier, er de kjent som mitokondrie poriner eller spenningsstyrte anionkanaler (VDAC). De er brede kanaler med en omtrentlig diameter på 3 nm som utgjør den største proteinkomponenten i de ytre membranene. De representerer omtrent 30% av totale proteiner i denne membranen.
De genererer permeabilitet for uladede molekyler på opptil 5000 Da. Mitokondrie poriner tillater passering inn i mellomrommet mellom små molekyler, ioner og metabolitter.
Molekylene og ionene som krysser intermembranrommet passerer ikke gjennom den indre mitokondrielle membranen, siden den har større ugjennomtrengelighet. Derfor er rommet mellom de to membranene lastet med små molekyler og ioner, som ligner på cytoplasmaet.
I gramnegative bakterier tillater en ytre membran dem å isolere seg fra omgivelsene som et beskyttende tiltak. Denne membranen inneholder poriner som er gjennomtrengelig for næringsstoffene som kreves av bakterier..
Cirka 100.000 poriner kan bli funnet i membranen til en prokaryot celle, som representerer omtrent 70% av de totale proteiner i den strukturen..
I tarmbakterier representerer den ytre membranen beskyttelse mot ytre skadelige stoffer som antibiotika, gallsalt og proteaser..
Poriner sørger for opptak og eliminering av små hydrofile molekyler, slik at cellen får næringsstoffer som er nødvendige for at den skal fungere og kan frigjøre seg for avfallsprodukter. På E coli, poriner tillater passering av disakkarider, fosfater og andre små molekyler.
Mitokondrielle poriner importeres til mitokondriene av et proteinkompleks kalt TOM (translokase av den ytre mitokondrie membranen) og settes inn av SAM-komplekset (proteinklassifiserings- og monteringsmaskineri)..
Mange studier har beskrevet hvordan noen bakterielle ytre membranproteiner importeres til mitokondriene til eukaryote celler ved hjelp av en mekanisme som administreres av TOM- og SAM-kompleksene, noe som indikerer at denne innsettingsprosessen er bevart mellom de to systemene..
I bakterier settes porinser inn av et kompleks besatt av β-fatmonteringsmaskineriet kalt BAM. Dette komplekset består av fem proteiner, hvorav fire er lipoproteiner..
Selv om innsettingsprosessen til poriner og deres strukturer er lik mellom eukaryote og prokaryote celler, er en bemerkelsesverdig forskjell at tilstedeværelse av lipoproteiner i prokaryoter er nødvendig for innsetting av disse strukturene..
På den annen side avhenger dens montering i de ytre mitokondriale membranene av tilstedeværelsen av to tilleggsproteiner av SAM-komplekset: proteinene Sam35 og Sam36..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.