主な違い – チャネルとキャリア タンパク質
細胞膜は、通過する分子に対して半透過性です。膜を横切るイオン、小分子、高分子の移動は、膜輸送タンパク質によって促進されます。チャネルタンパク質とキャリアタンパク質は、細胞膜に見られる 2 種類の輸送タンパク質であり、拡散と能動輸送メカニズムを促進します。 主な違い チャネル タンパク質とキャリア タンパク質の間にあるのは、チャネル タンパク質です。 細胞膜に固定された構造を持っている 一方、キャリア タンパク質は、分子を輸送する際に 2 つのコンフォメーション間を切り替えます。
この記事では、
1.チャネルタンパク質とは
– 特徴、構造、役割
2.キャリアタンパク質とは
– 特徴、構造、役割
3. チャネルタンパク質とキャリアタンパク質の違いは何ですか
チャネルタンパク質とは
チャネルタンパク質は、膜輸送タンパク質の 2 つのクラスの 1 つです。それらは、細胞膜全体にまたがる固有のタンパク質です。したがって、タンパク質の片側は細胞外液にさらされ、反対側はサイトゾルにさらされます。タンパク質の 2 つの露出ドメインは親水性です。疎水性チャネルは脂質二重層に埋め込まれています。選択された水溶性分子は、チャネルタンパク質の水性細孔を通って受動的に膜を横切って移動します。溶質分子の濃度または電気化学的勾配によって、特定の溶質分子の輸送速度だけでなく、流れの方向も決まります。
図 1:タンパク質チャネル
アクアポリンはチャネルタンパク質の一種で、水分子が非常に高速で膜を通過できるようにします。 GLUT4 とアクアポリンは、促進された拡散に関与するチャネルタンパク質の例です。一次能動輸送におけるナトリウム/カリウム ポンプ (Na+/K+ ATPase) およびプロトン/カリウム ポンプ (H+/K+ ATPase) を介した一次能動輸送、ならびにナトリウム/カルシウム交換体などのアンチポーターおよび SGLT2 などのシンポーターは、チャネルタンパク質の例です。 、能動輸送に関与しています。いくつかのチャネルタンパク質は常に開いています。しかし、他のものは「ゲート」されており、チャネルの開閉を制御しています。一部の組織では、ナトリウムイオンと塩化物イオンが開いたチャネルを自由に通過します。しかし、電気インパルスの伝達に関与する細胞では、ゲートチャネルタンパク質がナトリウム、カルシウム、およびカリウムイオンを輸送します。
キャリアタンパク質とは
キャリアタンパク質は、細胞膜に見られるもう 1 つのタイプの輸送分子です。それらは、膜の片側からタンパク質のような大きな選択された分子と結合し、その分子を反対側に放出します。キャリアタンパク質への分子の結合は、後者の立体構造を変化させます。キャリアタンパク質は、輸送分子の濃度勾配に逆らって分子を輸送します。したがって、キャリアタンパク質は、その作用のために細胞エネルギーを必要とします。対照的に、一部のキャリアタンパク質は、受動輸送によっても濃度勾配を介して分子を輸送します。チャネルタンパク質と比較すると、キャリアタンパク質による輸送速度は非常に低いです。チャネルタンパク質とキャリアタンパク質は 図 2 に示されています .
図 2:チャネルタンパク質とキャリアタンパク質
チャネルタンパク質とキャリアタンパク質の違い
タイプ
チャネルタンパク質: チャネルタンパク質はイオンを輸送します。
キャリアタンパク質: キャリアタンパク質は分子を輸送します。
形状
チャネルタンパク質: チャネルタンパク質は固定されています。
キャリアタンパク質: キャリアタンパク質は、2 つのコンフォメーションの間で反転します。
輸送コア
チャネルタンパク質: チャネルタンパク質には細孔が含まれており、分子の輸送を促進します。
キャリアタンパク質: キャリアタンパク質は、タンパク質内にコアを含みません。
メカニズム
チャネルタンパク質: 溶質分子はチャネルタンパク質の細孔を通って拡散します。
キャリアタンパク質: 溶質分子は一方の側で担体タンパク質に結合し、もう一方の側から放出されます。
輸送率
チャネルタンパク質: チャネルタンパク質は輸送率が高い
キャリアタンパク質: キャリアタンパク質は、チャネルタンパク質に比べて輸送速度が非常に遅いです。
溶質結合コンフォメーション
チャネルタンパク質: チャネルタンパク質は、輸送する溶質分子と結合しません。
キャリアタンパク質: 担体タンパク質は、代替の溶質結合コンフォメーションで構成されています。
リポ/糖タンパク質
チャネルタンパク質: チャネルタンパク質はリポタンパク質です。
キャリアタンパク質: キャリアタンパク質は糖タンパク質です。
合成
チャネルタンパク質: チャネルタンパク質は、粗面小胞体で合成されます。
キャリアタンパク質: 担体タンパク質は、細胞質の遊離リボソームで合成されます。
輸送される分子の種類
チャネルタンパク質: チャネルタンパク質は水溶性分子のみを輸送します。
キャリアタンパク質: 担体タンパク質は、水溶性分子と不溶性分子の両方を輸送します。
結論
チャネルタンパク質とキャリアタンパク質は、細胞膜に見られる 2 種類の膜輸送タンパク質です。どちらのタイプのタンパク質も、促進された拡散による受動輸送と、ユニポーター、アンチポーター、シンポーターなどの共輸送体による能動輸送に関与しています。輸送タンパク質は、輸送される分子に固有のものです。チャネルタンパク質は、キャリアタンパク質と比較して非常に高い速度で分子を輸送することができます。チャネルタンパク質とキャリアタンパク質の主な違いは、膜を横切って分子を輸送するメカニズムです。
参考:
1. 「便利な交通手段 限りなく開かれた教科書」無限。 2016 年 5 月 26 日。ウェブ。 2017 年 5 月 16 日。 -11469/>.
画像提供:
1. 「図 05 02 04」 CNX OpenStax による – (CC BY 4.0) Commons Wikimedia 経由
2. 「スキームは細胞膜の拡散を促進しました」LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal – 自身の作品。 (パブリック ドメイン) コモンズ ウィキメディア経由
