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Structure of Porins01:21

Structure of Porins

Mitochondria, chloroplasts, and gram-negative bacteria have transmembrane, beta-barrel proteins called porins to mediate the free diffusion of ions and metabolites across the membrane. Mitochondrial porin precursors contain conserved amino acid sequences called beta signals at their C-terminal. Beta signals have a  motif of PoXGXXHyXHy (Po-Polar, X-Any amino acid, G-Glycine, Hy-LargeHydrophobic), which are crucial for precursor recognition to initiate precursor assembly. Beta-barrel precursors...
Aquaporins01:25

Aquaporins

Aquaporins or AQPs are a family of integral membrane proteins whose primary function is to transport water, while some called aquaglyceroporins also transport glycerol. In addition, aquaporins have also been suspected to be involved in transporting volatile substances, such as carbon dioxide and ammonia, across membranes. Such AQPs that act as gas channels are often highly expressed in cells involved in the gaseous exchange, such as red blood cells, epithelial cells, and pulmonary capillaries.

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形状の持続性のあるオリゴコラートマクロサイクルの水テンプレート型トランスメブランナノポアから.

Hongkwan Cho1, Lakmini Widanapathirana, Yan Zhao

  • 1Department of Chemistry, Iowa State University, Ames, Iowa 50011-3111, USA.

Journal of the American Chemical Society
|December 15, 2010
PubMed
まとめ

マクロサイクルのオリゴコール酸塩は,水を引き付けることによって,脂質膜のナノ孔に自己組み立てられ,典型的な水嫌悪効果に逆らいます. このアセンブリは,グルコースやマルトトリオースなどの分子に対する膜の透過性を驚くほど高めます.

科学分野:

  • 生物物理化学 生物物理化学とは
  • 膜バイオフィジックス
  • 超分子化学とは

背景:

  • 排水性相互作用は,通常,排水性環境での自己組み立てを不利にします.
  • マクロサイクルのオリゴコール酸塩は,自己組織化の可能性のある化合物です.
  • 脂質膜は,分子輸送に防水性の障壁を提示する.

研究 の 目的:

  • 脂質膜におけるマクロサイクリックオリゴコール酸の自己組み立て行動を調査する.
  • この自己組織化プロセスにおける水分子の役割を理解する.
  • この自己組み立てが膜の透過性と輸送に与える影響を調査する.

主な方法:

  • 脂質膜にマクロサイクリックオリゴコール酸を組み込む.
  • 超膜ナノ孔への自己組み立ての観察.
  • 様々な水性分子 (グルコース,マルトトリオース) の膜透過性の測定.
  • コレステロールが膜の特性および輸送に及ぼす影響の評価.

主要な成果:

  • マクロサイクルのオリゴコラートは,水害性膜内に集積された水分子をテンプレートすることによって,ナノ孔に自己組み立てました.
  • この自己組み立てプロセスは,珍しい,直感に反する,水害性効果によって駆動された.

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  • コレステロールの含有により,グルコースに対する膜透過性が著しく増加した.
  • サイクリックチョラートテトレーマーは,グルコースよりもマルトトリオースの浸透性が高いことを示した.

    • 結論:

    • 防水環境における水の集積は,マクロサイクルの自己組み立てを機能的なナノ孔へと導くことができる.
    • この自己組み立てメカニズムは,膜輸送特性の予期せぬ変化につながります.
    • コレステロールは,通常の効果に反して,オリゴコラートを含む膜の浸透性を高めることができます.
    • これらの新しいナノポールのサイズ選択性は,さらなる調査を保証します.