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載體蛋白（多回旋折疊的跨膜蛋白質(zhì)）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-22

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載體蛋白

多回旋折疊的跨膜蛋白質(zhì)

載體蛋白又稱(chēng)做載體（carrier）、通透酶（permease）或轉運器（transporter）。能夠與特異性溶質(zhì)結合，通過(guò)自身構象的變化，將與它結合的溶質(zhì)轉移到膜的另一側。

載體蛋白，是多回旋折疊的跨膜蛋白質(zhì)，它與被傳遞的分子特異結合使其越過(guò)質(zhì)膜。其機制是載體蛋白分子的構象可逆地變化，與被轉運分子的親和力隨之改變而將分子傳遞過(guò)去。

載體蛋白需要同被運輸的離子和分子結合，然后通過(guò)自身的構型變化或移動(dòng)完成物質(zhì)運輸的膜蛋白。載體蛋白促進(jìn)擴散時(shí)同樣具有高度的特異性，其上有結合點(diǎn)，只能與某一種物質(zhì)進(jìn)行暫時(shí)性、可逆的結合和分離。而且，一個(gè)特定的載體只運輸一種類(lèi)型的化學(xué)物質(zhì), 甚至一種分子或離子。

載體蛋白既參與被動(dòng)的物質(zhì)運輸，也參與主動(dòng)的物質(zhì)運輸。由載體蛋白進(jìn)行的被動(dòng)物質(zhì)運輸不需要ATP提供能量。載體蛋白對物質(zhì)的轉運過(guò)程具有類(lèi)似于酶與底物作用的動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)、可被類(lèi)似物競爭性抑制、具有競爭性抑制等酶的特性。但與酶不同的是，載體蛋白不對轉運分子作任何共價(jià)修飾。

載體蛋白有的需要能量驅動(dòng)，如：各類(lèi)ATP驅動(dòng)的離子泵；有的則不需要能量，以自由擴散的方式運輸物質(zhì)載體是一種允許和幫助水溶性物質(zhì)滲入并穿過(guò)細胞膜的脂質(zhì)層而轉移到細胞中去的物質(zhì)。

基本信息

中文名	載體蛋白
外文名	carrier protein
所屬學(xué)科	生物學(xué)
所屬領(lǐng)域	細胞學(xué)
運載對象	糖氨基酸核苷酸等水溶性水分子
特性	專(zhuān)一性，飽和性

收起

作用過(guò)程

載體蛋白在膜的一側與離子特異性地結合，形成不穩定載體--離子復合物，然后在膜的另一側把離子釋放出來(lái)，而載體又回到原來(lái)一側。細胞膜上一定的蛋白質(zhì)，可以使一定的離子通過(guò)。例如，用人工膜進(jìn)行實(shí)驗時(shí)，在一般情況下，鉀離子不能從高濃度的一側穿過(guò)人工的脂質(zhì)雙層膜（磷脂雙分子層），擴散到低濃度的一側。但是，如果在這脂質(zhì)雙層膜上，加入少量的額氨霉素（一種抗生素），則鉀離子便可以通過(guò)，而其他離子不能。這是由于纈氨霉素與鉀離子有特異的親和力，并且在這種蛋白質(zhì)結構內部有適合該離子的通道。細胞膜上的這種蛋白質(zhì)叫做離子載體。纈氨霉素就是鉀離子載體。葡萄糖進(jìn)入紅細胞，是因為在紅細胞上有一種蛋白質(zhì)，它與被運輸物質(zhì)葡萄糖有特異的親和力，當這種蛋白質(zhì)與葡萄糖結合時(shí)，引起了它的構象變化，從而使葡萄糖通過(guò)細胞膜而進(jìn)入細胞。

載體蛋白

糖、氨基酸，核苷酸等水溶性小分子一般由載體蛋白運載。少數情況下也可能載體與被轉運分子的復合物發(fā)生180°旋轉，從而把該分子送到膜的另一側。

特點(diǎn)

載體蛋白運輸物質(zhì)的動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)具有“膜結合酶”的特征，運輸速度在一定濃度時(shí)達到飽和。但載體蛋白不是酶，它與被運載分子不是共價(jià)結合，此外它不僅加快運輸速度，也增大物質(zhì)透過(guò)質(zhì)膜的量。載體蛋白與運載分子有特異的結合位點(diǎn)，能被競爭性抑制物占據，非競爭性抑制物亦可與載體蛋白在結合位點(diǎn)之外結合，改變其構象，阻斷運輸。此外，載體蛋白還對pH有一定依賴(lài)作用。

載體蛋白的運輸具有專(zhuān)一性和飽和性，專(zhuān)一性指一種載體蛋白在細胞內外物質(zhì)進(jìn)行運輸時(shí)只能對應地運送唯一的一種或性質(zhì)非常相近的一類(lèi)物質(zhì)；飽和性指細胞膜上的載體蛋白數量有限，在運輸過(guò)程中當所有載體蛋白都已承擔相應的運輸任務(wù)時(shí)，運輸的速度不再因其他條件而加快。

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