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载体蛋白 编辑
多回旋折叠的跨膜蛋白质
载体蛋白又称做载体(carrier)、通透酶(permease)或转运器(transporter)。能够与特异性溶质结合,通过自身构象的变化,将与它结合的溶质转移到膜的另一侧载体蛋白,是多回旋折叠的跨膜蛋白质,它与被传递的分子特异结合使其越过质膜。其机制是载体蛋白分子的构象可逆地变化,与被转运分子的亲和力随之改变而将分子传递过去。载体蛋白需要同被运输的离子和分子结合,然后通过自身的构型变化或移动完成物质运输的膜蛋白。载体蛋白促进扩散时同样具有高度的特异性,其上有结合点,只能与某一种物质进行暂时性、可逆的结合和分离。而且,一个特定的载体只运输一种类型的化学物质, 甚至一种分子或离子。载体蛋白既参与被动的物质运输,也参与主动的物质运输。由载体蛋白进行的被动物质运输不需要ATP提供能量。载体蛋白对物质的转运过程具有类似于酶与底物作用的动力学曲线、可被类似物竞争性抑制、具有竞争性抑制等酶的特性。但
载体蛋白在膜的一侧与离子特异性地结合,形成不稳定载体--离子复合物,然后在膜的另一侧把离子释放出来,而载体又回到原来一侧.细胞膜上一定的蛋白质,可以使一定的离子通过。例如,用人工膜进行实验时,在一般情况下,钾离子不能从高浓度的一侧穿过人工的脂质双层膜(磷脂双分子层),扩散到低浓度的一侧。但是,如果在这脂质双层膜上,加入少量的缬氨霉素(一种抗生素),则钾离子便可以通过,而其他离子不能。这是由于缬氨霉素与钾离子有特异的亲和力,并且在这种蛋白质结构内部有适合该离子的通道。细胞膜上的这种蛋白质叫做离子载体。缬氨霉素就是钾离子载体。葡萄糖进入红细胞,是因为在红细胞上有一种蛋白质,它与被运输物质葡萄糖有特异的亲和力,当这种蛋白质与葡萄糖结合时,引起了它的构象变化,从而使葡萄糖通过细胞膜而进入细胞。
糖、氨基酸,核苷酸等水溶性小分子一般由载体蛋白运载。少数情况下也可能载体与被转运分子的复合物发生180°旋转,从而把该分子送到膜的另一侧。