Ciri -ciri, Fungsi dan Perhimpunan Porinas

The Porinas Mereka adalah jenis protein membran komprehensif yang membolehkan penyebaran pelbagai jenis molekul bersaiz sederhana. Mereka terdapat dalam membran luaran bakteria gram -negatif (seperti dalam Dan. coli) dan mitokondria dan kloroplas. Protein transmembranal ini sepenuhnya memindahkan membran dan strukturnya dibentuk oleh lembaran β.

Tidak seperti protein penghantar, porin adalah protein saluran, iaitu, mereka membentuk saluran atau liang terbuka yang melintasi membran di mana ia terletak, yang membolehkan penyebaran molekul percuma dengan saiz yang sesuai dan memuatkan.

Sumber: Dalam: Pengguna: Zephyris [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/]]

[TOC]

Ciri -ciri

Porinas adalah protein yang menghasilkan saluran transmembra dan, tidak seperti kebanyakan protein yang menyeberangi membran, bahagian yang melintasi membran ini dibentuk oleh lembaran β dan bukannya kipas α.

Protein membran yang komprehensif ini boleh kekurangan selektiviti berkenaan dengan molekul yang akan melalui mereka, atau dapat mempersembahkan tahap tertentu saiz dan pemilihan beban tertentu. Mereka juga boleh membenarkan laluan molekul lebih kecil daripada saiz tertentu.

Kawasan kutub rantaian porin berada di dalam meliputi saluran berair, manakala bahagian apolar diproyeksikan di luar laras, berinteraksi dengan kawasan hidrofobik lipid bilayer dari membran.

Penyebaran melalui saluran yang dibentuk oleh protein ini disebabkan oleh kecerunan kepekatan molekul atau bahan yang melintasi membran dan penyebaran pasif, iaitu, ia tidak memerlukan tenaga metabolik untuk pergerakan bahan tersebut.

Penyebaran ini dikawal oleh mekanisme tertentu yang boleh membuka atau menutup saluran dan boleh dihalang oleh beberapa sebatian.

Boleh melayani anda: Cytotrophoblast: Ciri, Pembangunan dan Fungsi

Struktur

Pada akhir tahun 1980 -an, melalui crystallography x -ray, struktur atom porina ditentukan untuk kali pertama, sepadan dengan membran sel Rhodobacter capsulatus yang merupakan bakteria fotosintesis.

Porina ini terdiri daripada trimmer, di mana setiap monomer membentuk laras β dengan 16 lembaran β yang digulung bersama -sama, membentuk struktur silinder yang mampu melintasi membran dan yang mengandungi liang penuh air di dalamnya.

Pelbagai jenis porin telah diterangkan sejak itu, kedua -dua sel prokariotik dan eukariotik. Kesemua mereka terdiri daripada lembaran β yang dikaitkan yang membentuk struktur tong β dan air yang penuh dengan air yang dapat mengukur antara 0.6 hingga 3nm diameter.

Dalam mitokondria, porin terdiri daripada 19 lembaran β yang melipat satu sama lain tong β.

Dalam banyak bakteria, porin terdiri daripada antara 16 dan 18 helaian β anti-selari yang membentuk laras β, membentangkan ikatan hidrogen antara molekul berdekatan di sepanjang rantai.

Fungsi

Porine bakteria dan membran mitokondria dan kloroplas berfungsi sama, beroperasi dengan cara yang sama, kerana persamaannya dari segi dimensi liang, struktur atom dan sifat penyebaran pasif.

Lebar saluran porin ditakrifkan oleh penjajaran polipeptida di dinding dalaman struktur, yang membolehkan untuk menyekat saiz molekul yang akan melalui mereka.

Kesamaan struktur ini, memperkuat teori endosimbiotik, yang mana mitokondria sel eukariotik berasal dari organisma procariotik yang ditimbulkan oleh prekursor ke sel eukariotik.

Ia boleh melayani anda: nada: ciri dan fungsi

Dalam eukariot

Dalam sel eukariotik mereka terdapat dalam membran luaran mitokondria dan plastid. Porinas yang terdapat di plastik sangat sedikit belajar.

Dalam kes mitokondria mereka dikenali sebagai porin mitokondria atau saluran anionik yang bergantung kepada voltan (VDAC). Mereka adalah saluran yang luas dengan diameter kira -kira 3nm yang membentuk konstituen protein terbesar dalam membran luaran. Mereka mewakili kira -kira 30% daripada jumlah protein dalam membran ini.

Menjana kebolehtelapan kepada molekul tanpa beban sehingga 5000 da. Porine mitokondria membolehkan laluan ke arah ruang intermembrane molekul kecil, ion dan metabolit.

Molekul dan ion yang menyeberangi ruang intermembranal tidak melalui membran mitokondria dalaman, kerana ia mempunyai ketekunan yang lebih besar. Oleh itu, ruang antara kedua -dua membran dimuatkan dengan molekul kecil dan ion, yang serupa dengan sitoplasma.

Dalam prokariot

Dalam bakteria gram -negatif, membran luaran membolehkan mereka mengasingkan diri dari alam sekitar sebagai ukuran perlindungan. Membran ini mengandungi telap kepada nutrien yang diperlukan oleh bakteria.

Anda boleh menemui kira -kira 100.000 porinas dalam membran sel prokariotik, yang mewakili kira -kira 70% daripada jumlah protein dalam struktur itu.

Dalam bakteria usus, membran luar mewakili perlindungan terhadap agen berbahaya luar seperti antibiotik, garam hempedu dan protease.

Porin memastikan penangkapan dan penghapusan molekul hidrofilik kecil, dengan itu membolehkan sel mendapatkan nutrien yang diperlukan untuk berfungsi dengan baik dan boleh dikeluarkan dari produk sisa. Dalam Dan. coli, Porinas membenarkan laluan disakarida, fosfat dan molekul kecil lain.

Perhimpunan porinas dalam eukariota dan prokariot

Porine mitokondria diimport ke mitokondria oleh kompleks protein yang dipanggil TOM (translocase membran mitokondria luaran) dan dimasukkan oleh kompleks SAM (jentera klasifikasi dan pemasangan protein).

Dapat melayani anda: Berapa banyak sel yang dimiliki oleh tubuh manusia?

Banyak kajian telah digambarkan sebagai beberapa protein membran luaran bakteria diimport ke mitokondria sel eukariotik oleh mekanisme yang diuruskan oleh kompleks TOM dan SAM, menunjukkan bahawa proses penyisipan ini telah dipelihara di antara kedua -dua sistem tersebut.

Dalam bakteria, porin dimasukkan oleh kompleks yang mempunyai jentera pemasangan tong β yang disebut bam. Kompleks ini terdiri daripada lima protein, empat daripadanya adalah lipoprotein.

Walaupun proses penyisipan porin dan strukturnya sama antara sel eukariotik dan prokariot, perbezaan yang ketara ialah, dalam prokariot, untuk memasukkan struktur ini kehadiran lipoprotein diperlukan.

Sebaliknya, perhimpunannya dalam membran luaran mitokondria bergantung kepada kehadiran dua protein aksesori kompleks SAM: protein SAM35 dan SAM36.

Rujukan

1. Alberts, b., Bray, d., Watson, J. D., Lewis, J., Roberts, k. & Raff, m. (2002). Biologi molekul sel. Edisi keempat. Ed. Sains Garland.
2. Devlin, m. T. (1993). Texbook of Biochemistry dengan korelasi kimia. Ed. John Wiley & Sons, Inc.
3. Lodish, h. (2005). Biologi selular dan molekul. Ed. Pan -American Medical.
4. Schirmer, t., & Rosenbusch, J. P. (1991). Prokaryotic dan Eukaryotic Byins. Pendapat semasa dalam Biologi Struktural, 1 (4), 539-545.
5. Schulz, g. Dan. (1993). Bakteria byins: struktur dan fungsi. Pendapat semasa dalam Biologi Struktural, 5 (4), 701-707.
6. Voet, d., & Voet, j. G. (2006). Biokimia. Ed. Pan -American Medical.
7. Zeth, k., & Thein, m. (2010). Byins dalam prokariot dan eukariota: tema dan variasi biasa. Jurnal Biokimia, 431 (1), 13-22.