Đề tài: “KÊNH VẬN CHUYỂN NƯỚC QUA MÀNG - AQUAPORINS”

70% c th là n c. N c v n chuy n qua màng t bàơ ể ướ ướ ậ ể ế obằng cách nào?Trước đây người ta nghĩ rằng nước được vận chuyển quamàng theo phương thức thẩm thấu.Năm 1920 việc phát hiện ra cấu trúc màng kép photpholipit,lớp màng này kị nước. Như vậy nước không đơn giản được vậnchuyển qua màng theo phương thức thẩm thấu.Năm 2003, 2 nhà khoa học Peter Agre và Robert MacKinnon,người Mĩ đã vinh dự giành giải Nobel Hóa học vì nghiên cứu củahọ đã làm sáng tỏ việc muối và nước...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: “KÊNH VẬN CHUYỂN NƯỚC QUA MÀNG - AQUAPORINS” VIỆN SAU ĐẠI HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC ------   ------ TiỂU LUẬN SINH HỌC TẾ BÀO NÂNG CAOĐề tài: “KÊNH VẬN CHUYỂN NƯỚC QUA MÀNG - AQUAPORINS” Sinh viên thực hiện: NÔNG THỊ QUỲNH ANH Lớp: CNSHB K21 1.KhámphásựvậnchuyểnnướcquakênhAquaporins –Nobelhóahọc2003 70% cơ thể là nước. Nước vận chuyển qua màng tế bào bằng cách nào? Trước đây người ta nghĩ rằng nước được vận chuyển qua màng theo phương thức thẩm thấu. Năm 1920 việc phát hiện ra cấu trúc màng kép photpholipit, lớp màng này kị nước. Như vậy nước không đơn giản được vận chuyển qua màng theo phương thức thẩm thấu. Năm 2003, 2 nhà khoa học Peter Agre và Robert MacKinnon, người Mĩ đã vinh dự giành giải Nobel Hóa h ọc vì nghiên c ứu c ủa họ đã làm sáng tỏ việc muối và nước được luân chuyển nh ư th ế nào trong các tế bào của cơ thể?CompanyLogo1.KhámphásựvậnchuyểnnướcquakênhAquaporins–Nobelhóahọc2003 Peter Agree nghiên cứu sự vận chuyển nước qua màng trong 15 năm. Phát hiện ra một polypeptide mới trong tế bào hồng cầu, Polypeptide này giống hệt trong tế bào thận. Nhân bản và tạo cDNA của tế bào hồng cầu này và chọn một cDNA mã hóa cho chuỗi polypeptide dài khoảng 269 amino acid giống nhau ở cả tế bào hồng cầu và tế bào thận. Tiêm CDNA này vào tế bào noãn Xenopus laevisCompanyLogo 1.KhámphásựvậnchuyểnnướcquakênhAquaporins– Nobelhóahọc2003 Figure 1. Discovery of aquaporin-1 (AQP1). Functional demonstration of water transport in X. laevis oocytes. Top panel: Control oocyte not expressing AQP1 (left) and test oocyte expressing AQP1 (right) 15 s after transfer to hypoosmotic culture medium. Middle panel: Same oocytes 3 min after transfer to hypoosmotic culture medium. The control oocyte failed to swell. The test oocyte swelled rapidly by osmosis and ruptured. Reprinted by permission from Preston GM, Carroll TP, Guggino WB, Agre P. Appearance of water channels in Xenopus oocytes expressing red cell CHIP28 protein. Sự vận chuyển nước qua màng được thực hiện nhờ kênh protein có tên Aquaporins.CompanyLogo2.SựvậnchuyểnH20quamàng Nước được vận chuyển qua màng theo phương thức thụ động: 2. Khuyếch tán dễ dàng qua 1. Thẩm thấu đơn giản kênh vận Aquaporin Kênh AquaporinsCompanyLogo3.CấutạoAquaporins - Protein aquaporin được tạo thành từ 6 chuỗi xoắn alpha-helices xuyên màng sắp xếp thành một bó. Có đầu amin và nhóm cacboxyl nằm trong tế bào chất. - Có 5 vùng liên kết helices (A-E) hình thành ở cả ngoại bào và trong tế bào chất. - Vùng B và E là lớp kép kéo dài và bao gồm một phạm vi kị nước. Vùng B và E gấp lại với nhau tạo thành trung tâm lỗ nước, có motif đặc biệt (asparagine-proline-alanine ) các motif xếp chồng lên phần giữa của màng kép lipid của màng để tạo nên cấu trúc 3-D “hourglass” giúp nước chảy qua. 3.CấutạokênhvậnchuyểnnướcAquaporins -Mỗi motif có chức năng như một bộ lọc, chúng là một cụm các aa có vai trò liên kết các phân tử nước và loại trừ các phân tử khác. - Motif có tính “chọn lọc: Thí dụ màng này chỉ cho nước đi qua không để Proton H+ qua. Điều này rất quan trọng vì nồng độ proton ở hai bên thành tế bào giữ vai trò thiết yếu trong việc tồn trữ năng lượng.CompanyLogo4.Phânloạiaquaporins Aquaporins được phân loại thành 2 lớp:  Lớp 1: những Aquaporin chỉ vận chuyển đặc hiệu các phân tử nước (aquaprorins cổ điển). Lớp 2: Những Aquaporins vận chuyển nước cộng với glycerol (aquaglycerolporins).CompanyLogoCompanyLogo5.ChứcnăngsinhlýcủamộtsốAquaporins AQP1 là kênh vận chuyển nước điểu khiển bới vasoppressin  trong ống liệu. Đột biến trong gene mã hóa Aqp1 gây nên bệnh tiểu đường. Nhưng đột biến trong gen mã hóa AQP2 còn nghiêm trọng hơn rất nhiều. AQP4 biểu hiện trong não và có liên quan đến phát sinh bệnh và  hồi phục bệnh phù não (sự tích nước trong không gian nội bào hoặc ngoại bào của não). AQP0 được ...