尿素通道蛋白B 的转运特性

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细胞膜的物质转运功能

细胞膜的物质转运功能
各种离子水化后因直径加大,因而不能通过水 通道
经载体的易化扩散
载体也称转运体,是介导多种水溶性小分子物质或离子 跨膜转运的一类整合膜蛋白
经载体的易化扩散
经载体的易化扩散是指水溶性小分子物质在载体蛋白介 导下顺浓度梯度进行的跨膜转运,属于载体介导的被动 转运
经载体的易化扩散
由于载体转运时载体蛋白需经历“与底物结合-构象变化 -与底物解离”等一系列过程,因此物质经载体转运的速 率较慢
结构特异性
各种载体只能识别和结合具有特定化学结构的底物
饱和现象
由于细胞膜中载体的数量和转运速率有限,当被转运的 底物浓度增加到一定程度时,底物的扩散速度便达到最 大值(Vmax),不再随底物浓度的增加而增大,这种现象 称为载体转运的饱和现象
最大扩散速度Vmax能反映载体蛋白构象转换的最大速 率
扩散速度达Vmax—半(1/2Vmax)时的底物浓度,称为 米氏常数(Km)
肌肉活动时,含GLUT4的囊泡通过出胞而插入肌细胞 膜,可使肌细胞得到更多的葡萄糖
血中胰岛素水平增高时,GLUT4囊泡可在几分钟内启 动出胞而插入细胞膜,大大提高细胞转运葡萄糖的能力
有些糖尿病患者常伴有GLUT4数量或功能降低,此时 即使胰岛素水平正常仍不能有效转运葡萄糖,出现胰岛 素抵抗
特点
速度很慢
04
各种带电离子,尽管其直径很小,却也不能通透 膜脂质双层
O2、CO2、N2等高脂溶性小分子的跨膜扩散速 度很快
分子较大的非脂溶性物质,如葡萄糖、氨基酸等, 很难直接通过膜脂质双层
单纯扩散
转运速率
01
02
主要取决于被转运物在 膜两侧的浓度差和膜对
该物质的通透性
物质所在溶液的温度愈 高、膜有效面积愈大,

协助扩散中载体蛋白和通道蛋白的动力学规则

协助扩散中载体蛋白和通道蛋白的动力学规则

协助扩散中载体蛋白和通道蛋白的动力学规则1. 引言细胞内的物质交换是维持生命活动的重要过程,而载体蛋白和通道蛋白在这一过程中起到了关键作用。

它们通过协助物质的扩散,调节细胞内外物质的平衡。

本文将详细介绍载体蛋白和通道蛋白的动力学规则,包括它们的结构特点、功能机制以及调控方式。

2. 载体蛋白的动力学规则载体蛋白是一类能够与物质结合并跨越细胞膜进行运输的蛋白质。

它们具有高度特异性,能够选择性地与特定物质结合,并通过构象变化将物质从一个侧面转运到另一个侧面。

2.1 结构特点载体蛋白通常由多个跨越细胞膜的α-螺旋结构组成,形成一个管道状结构。

这种结构使得载体蛋白能够与物质相互作用,并将其运输到另一侧。

此外,载体蛋白还具有一个开口,可以与物质结合和释放。

2.2 功能机制载体蛋白的运输过程主要分为两个步骤:结合和转运。

在结合阶段,物质通过碰撞与载体蛋白的结合位点相互作用,形成一个稳定的复合物。

在转运阶段,载体蛋白通过构象变化将物质从一个侧面转移到另一个侧面。

这种构象变化通常涉及到载体蛋白的开口的打开和关闭。

2.3 调控方式载体蛋白的活性可以通过多种方式进行调控。

一种常见的调控方式是磷酸化。

磷酸化可以改变载体蛋白的构象,从而影响其与物质的结合能力和转运速度。

此外,细胞内环境因子如pH值、离子浓度等也可以对载体蛋白的活性产生影响。

3. 通道蛋白的动力学规则通道蛋白是一类能够形成细胞膜通道,并允许特定离子或小分子通过的蛋白质。

它们通过调节细胞膜的通透性,控制物质进出细胞。

3.1 结构特点通道蛋白通常由多个亚单位组成,每个亚单位都具有一个或多个跨越细胞膜的α-螺旋结构。

这些亚单位相互组合形成一个管道状结构,其中的氨基酸残基形成了一个选择性滤过的孔道。

3.2 功能机制通道蛋白的功能主要取决于其结构和电荷特性。

孔道中的氨基酸残基可以与特定离子或小分子相互作用,并形成稳定的复合物。

这种复合物可以改变孔道的电荷分布,从而影响离子或小分子通过通道的速率。

细胞膜的转运和通道蛋白

细胞膜的转运和通道蛋白

细胞膜的转运和通道蛋白细胞膜是细胞的外层薄膜,它起到保护细胞内环境的作用,同时也是细胞与外界进行物质交换的重要通道。

细胞膜的转运和通道蛋白是维持细胞正常功能的关键组成部分。

下面将从细胞膜的结构、转运机制和通道蛋白的功能等方面进行探讨。

一、细胞膜的结构细胞膜由磷脂双层组成,磷脂分子的亲水头部与亲油尾部形成两层,其亲水头部朝向细胞外、细胞内液,亲油尾部则相互朝向膜内。

细胞膜的这种双层结构赋予了它选择性通透性的特性,即只能允许特定的物质穿过。

二、细胞膜的转运机制细胞膜的转运机制主要有主动转运、被动转运和简单扩散三种。

1. 主动转运主动转运是指物质在细胞膜转运过程中耗费能量的转运方式。

其中最常见的是ATP酶类蛋白,它可以将底物转运至高浓度的一侧,同时耗费ATP分子进行能量代谢。

2. 被动转运被动转运是指物质在细胞膜转运过程中不耗费能量的转运方式。

其中最典型的是简单扩散,即物质从高浓度向低浓度的方向通过细胞膜转运,直到达到平衡。

3. 简单扩散通过细胞膜的简单扩散是指没有载体蛋白参与的转运过程。

此时,物质只需通过细胞膜的磷脂双层,根据浓度梯度进行自发的扩散。

同时,物质的物理性质也会影响其运输速率,如分子大小、极性等。

三、通道蛋白的功能通道蛋白是在细胞膜上形成孔道的蛋白质,可以调节细胞膜的通透性。

它们具有高度选择性,能够仅允许特定大小和极性的物质通过,并可以控制物质的通透速率。

通道蛋白的开闭也可以受到细胞内外环境的调节。

通道蛋白可分为离子通道和水分子通道两类。

离子通道分为阳离子通道和阴离子通道,根据需要调节细胞内外离子的平衡。

而水分子通道则起到调节水分平衡的作用。

通道蛋白与离子通道的一个典型例子是钙离子通道。

钙离子通道能够通过细胞膜,参与细胞内外钙离子浓度的调节,并在细胞信号传递等过程中发挥着重要作用。

四、细胞膜转运的意义与应用细胞膜转运和通道蛋白的研究对于理解细胞功能、药物传递以及疾病治疗等领域具有重要意义。

蛋白质转运的四种方式

蛋白质转运的四种方式

蛋白质转运的四种方式
蛋白质转运是指蛋白质在细胞内或细胞间的运输过程。

蛋白质转运可以通过四种方式进行:
1. 简单扩散:某些小分子量的蛋白质可以通过细胞膜的脂质层进行简单扩散。

这种方式不需要能量消耗,但对于大分子量或极性的蛋白质来说效率较低。

2. 通道介导转运:细胞膜上存在一些通道蛋白,可以形成水通道或离子通道,以便蛋白质通过。

这种方式也不需要能量消耗,但对于大分子量的蛋白质来说通道通常较窄。

3. 载体介导转运:细胞膜上存在一些特定的载体蛋白,可以与蛋白质结合并通过细胞膜。

这种方式需要能量消耗,通常是通过ATP的水解来提供能量。

载体介导转运对于大分子量或极性的蛋白质来说效率较高。

4. 胞吞作用:细胞可以通过胞吞作用将蛋白质包裹在细胞膜形成的囊泡内,然后将其运输到细胞内部。

这种方式需要能量消耗,通常是通过ATP的水解来提供能量。

胞吞作用对于大分子量的蛋白质或整个细胞的吞噬作用来说效率较高。

物质转运

物质转运

Secretive vesicle Golgi body Endoplasmic reticulum
Nucleus
Mitochondria
细胞膜的物质转运
被动转运
单纯扩散
易化扩散
通道转运
载体转运
膜蛋白介导 原发性 主动转运 继发性 出胞和入胞
跨膜物质转运方式的比较
转运方式 转运物质 膜蛋白
单纯扩散
高Na+
+++++++ ---------
高K+
复极化的形成
实验证据:


分别改变细胞外液中的Na+、K+浓度,Na+浓 度改变时,AP的去极化和反极化发生改变,K +浓度改变时,AP的复极化发生改变。 分别用Na+通道阻断剂TTX, K+通道阻断剂 TEA作用于细胞膜,前者影响AP的上升支,后 者影响AP的下降支。
非神经元之间传递信息的特化连接结构。

突触的结构

突触前结构 突触间隙 突触后结构
coated pit
endosome
Primary lysosome
入胞的基本过程: 转运物质被 细胞膜识别 与转运物质相接触的膜发 生内陷,并逐渐将其包绕 吞食泡与溶酶 体融合,其内 容被酶消化
转运物质和包绕它 的膜进入胞浆内形 成吞食泡
出胞
一些大分子物质或固态、液态的物质团 块由细胞排出的过程。 主要见于细胞的分泌活动,如内分泌腺 把激素分泌到细胞外液中,外分泌腺把酶 原颗粒和黏液分泌到腺管的管腔中,以及 神经细胞的轴突末梢把神经递质分泌到突 触间隙中。 出胞的基本过程:
作为第二信使物质接替细胞膜上的信号分子进一步将 外来信号的作用传递到胞内 ,通过指甲或间接影响胞 浆中各种蛋白激酶的活性,最终促进或抑制某些功能 蛋白质的磷酸化,实现对细胞功能的调节。

通道蛋白的概念

通道蛋白的概念

通道蛋白的概念通道蛋白是一类存在于生物体细胞膜上的膜蛋白,也被称为离子通道或膜通道。

通道蛋白具有高度的选择性和特异性,能够控制细胞内外离子和小分子的通透性,从而调节细胞内外环境的平衡和稳定性。

通道蛋白的结构特点是具有多个跨膜螺旋结构,形成一个或多个通道,使细胞膜对特定的离子或溶质有选择性通透。

通道蛋白分为两大类,一类是离子通道蛋白,如钠通道、钾通道、钙通道等;另一类是水通道蛋白,如水蛋白通道家族(Aquaporins)。

离子通道蛋白根据其对特定离子的传导特性,可以再分为阳离子通道和阴离子通道。

通道蛋白在维持细胞内外离子平衡、介导细胞内外信号转导、调节细胞内外环境等重要生理过程中起到了关键作用。

其中,离子通道蛋白在传导神经冲动、肌肉收缩、心脏跳动等方面发挥着重要作用。

例如,钠通道蛋白能够迅速传导神经冲动,从而实现神经信号的传递。

钾通道蛋白能够调节细胞膜的稳定性,维持细胞内外电位差的平衡。

钙通道蛋白则负责调节细胞内外钙离子浓度,参与细胞分裂、细胞凋亡等生物过程。

除了传导离子,通道蛋白还可以传递其他小分子,如水和气体。

水通道蛋白是一类特殊的通道蛋白,主要负责水分子的跨膜运输。

水通道蛋白Aquaporins能够通过细胞膜转运水分子,调节细胞内外水分平衡,维持细胞内稳定的渗透压。

此外,气体通道蛋白也是一类与水通道蛋白结构相似的通道蛋白,可以传递氧气、二氧化碳等气体分子。

通道蛋白的活性受到多种因素的调节,如电压、配体、蛋白磷酸化等。

其中,电压依赖性离子通道蛋白能够感受细胞膜电位的变化,使其打开或关闭;配体依赖性通道蛋白能够通过结合特定分子激活或抑制其通透性。

通道蛋白异常功能与多种疾病的发生和发展密切相关。

例如,钠通道突变与一些遗传性离子通道病相关,如先天性心脏病、肌无力症等。

水通道蛋白突变则可能导致水代谢紊乱,引发尿液浓缩障碍、水肿等疾病。

总之,通道蛋白作为一类重要的膜蛋白,具有选择性通透性,能够调节细胞内外离子和小分子的通透,参与了细胞内外环境的调节和维持,对于生物体正常的生理功能至关重要。

第五章跨膜运输《细胞生物学》.

第五章跨膜运输《细胞生物学》.

第五章跨膜运输细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障,它保证了细胞内环境的相对稳定,使各种生化反应能够有序运行。

但是细胞必须与周围环境发生信息、物质与能量的交换,才能完成特定的生理功能。

因此细胞必须具备一套物质转运体系,用来获得所需物质和排出代谢废物,据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%,细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二。

细胞膜上存在两类主要的转运蛋白,即:载体蛋白(carrier protein)和通道蛋白(channel protein)。

载体蛋白又称做载体(carrier)、通透酶(permease)和转运器(transporter),能够与特定溶质结合,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,载体蛋白有的需要能量驱动,如:各类APT驱动的离子泵;有的则不需要能量,以自由扩散的方式运输物质,如:缬氨酶素。

通道蛋白与所转运物质的结合较弱,它能形成亲水的通道,当通道打开时能允许特定的溶质通过,所有通道蛋白均以自由扩散的方式运输溶质。

第一节被动运输一、简单扩散也叫自由扩散(free diffusing),特点是:①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散;②不需要提供能量;③没有膜蛋白的协助。

某种物质对膜的通透性(P)可以根据它在油和水中的分配系数(K)及其扩散系数(D)来计算:P=KD/t,t为膜的厚度。

脂溶性越高通透性越大,水溶性越高通透性越小;非极性分子比极性容易透过,小分子比大分子容易透过。

具有极性的水分子容易透过是因水分子小,可通过由膜脂运动而产生的间隙。

非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层,不带电荷的极性小分子,如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层,尽管速度较慢,分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过,而膜对带电荷的物质如:H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的(图5-1)。

事实上细胞的物质转运过程中,透过脂双层的简单扩散现象很少,绝大多数情况下,物质是通过载体或者通道来转运的。

六、其他药物药理学——尿素通道蛋白的分子生物学和药理学研究

六、其他药物药理学——尿素通道蛋白的分子生物学和药理学研究

电解 质平 衡 ,适合 高血 压等 慢性 病患 者长期 使 用 。 我 们用 尿素通 道抑 制剂 筛选 模 型 对小 分 子 化 合 物库 进 行 了高 通量 筛 选 ,发现 了具 有特 异 性
抑制尿素通道活性的噻酚并 喹啉类活性化合物 ( 现命名为 “ 优替” ) ,其在体外对 u T — B抑制 的
六 、其他药物药理学 尿素通道 蛋 白的分子 生物 学和药理学研 究
杨宝学
北京 大学基 础 医学 院药理 学 系
天 然药 物及仿 生 药物 国家重 点实 验室
北京
1 0 0 1 9 1
尿 素通道 ( UT)是特 异性 通透 尿素 的膜 通道 蛋 白。 目前 已经 克 隆 了 7个 成 员 ,分 为 UT _ A 和 UT - B两个 亚家 族 ,UT — A 亚 家族 包 括 6个 成 员 ( UT — A1至 U A6 ) 由同一 基 因 ( S l c 1 4 a 2 ) 经不 同启 动子 调控 和转 录后 剪 切 所 产 生 。U Al 、UT _ A3和 UT_ A4在 肾脏 集 合 管 上皮 细 胞 表 达 ,UT— A2 在 肾脏髓 袢 降支 细段 表达 ,UT _ A5 在 睾丸 表达 ,UT _ A6 在 结肠 表达 。UT- B亚家 族
C I :1 . 0 7 5 —4 . 1 3 1 ,P=0 . 0 4 4 ) ;C C+C T基 因型 患 者 肾移 植 术后 发 生 P TD M 的风 险 是 T T 基 因型患者 的 1 . 8 6 2倍 ( 0 R一 1 . 8 6 2 ,9 5 C I :1 . 0 4 9 —3 . 3 0 6 ,P一0 . 0 3 4 ) 。结 论 :S I C 3 0 A8基 因r s 1 3 2 6 6 6 3 4的 C等位基 因是 肾移 植后 发生 P T DM 的独立 危 险 因素 。
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Journal of Physiology Studies 生理学研究, 2014, 2, 1-4/10.12677/jps.2014.21001Published Online February 2014 (/journal/jps.html)Transport Characteristics of Urea Transporter-BDandan Zhong, Baoxue Yang*State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Drugs, Department of Pharmacology, School of Basic Medical Sciences,Peking University, BeijingEmail: zddnjmu@, *baoxue@Received: Jan. 18th, 2014; revised: Feb. 18th, 2014; accepted: Feb. 25th, 2014Copyright © 2014 Dandan Zhong, Baoxue Yang. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. In accordance of the Creative Commons Attribution License all Copyrights © 2014 are reserved for Hans and the owner of the intellectual property Dandan Zhong, Baoxue Yang. All Copyright © 2014 are guarded by law and by Hans as a guardian.Abstract: Urea transporter UT-B is highly expressed in the membrane of erythrocytes and some epithelial and endothe-lial cells, in which UT-B facilitates urea transport. Recently, studies find that water, ammonia and urea analogues can also be transported by UT-B. This review mainly focuses on the transport characteristics of UT-B, and the possible physiological significance will be discussed as well.Keywords: UT-B; Urea; Urea Analogues; Ammonia; Water尿素通道蛋白B的转运特性钟丹丹,杨宝学*天然药物及仿生药物国家重点实验室,北京大学基础医学院药理学系,北京Email: zddnjmu@, *baoxue@收稿日期:2014年1月18日;修回日期:2014年2月18日;录用日期:2014年2月25日摘要:尿素通道蛋白B(urea transporters B, UT-B)主要表达在红细胞和一些上皮及内皮细胞膜,介导尿素的跨膜转运。

近年来研究发现UT-B亦参与其他物质的转运,如水、NH3和尿素类似物等,提示UT-B还可以作为水和气体通道。

本文主要阐述UT-B对这些物质的转运特性,并探究其可能的生理学意义。

关键词:尿素通道蛋白B;尿素;尿素类似物;NH3;水1. 引言尿素通道蛋白(Urea Transporter, UT)是特异性通透尿素的跨膜蛋白,介导尿素在浓度差驱动下快速穿过细胞膜,其速度是简单扩散的10~100倍。

哺乳动物的UT家族目前有7个成员,分为UT-A和UT-B两个亚家族,UT-A1-6由SLC14A2编码,UT-B由SLC14A1编码,串联位于18号染色体的q12-21之间,他们具有高度的同源性[1-3]。

近年来的研究主要集中在利用转基因小鼠模型阐明尿素通道蛋白转运的分子和细胞机制,并取得了新的进展。

随着研究的深入,人们发现UT-B不仅能特异性地通透尿素,对尿素类似物、NH3和水等也具有良好的通透性。

2. UT-B介导的尿素转运尿素是蛋白质代谢的主要终产物,也是尿液的主要溶质成分。

红细胞膜和肾集合管末段对尿素的通透性远远高于脂相单纯扩散。

早在1970年,Hunter发现并证实了人红细胞膜尿素的转运具有饱和现象[4]。

Macey和Farmer发现根皮素可以显著抑制红细胞膜*通讯作者。

对尿素的转运而对水的转运影响甚微[5]。

随后,Wieth 等人证明了硫脲和尿素的之间的转运存在竞争[6]。

这些研究均表明人红细胞对尿素的转运类似易化扩散转运。

在随后的30年,人们对哺乳动物红细胞膜介导的尿素的转运进行了深入的研究。

研究结果提示尿素跨膜转运由特殊的膜通道蛋白介导。

1993年Hediger等人[7]首次应用爪蟾卵母细胞表达系统克隆出尿素通道蛋白的cDNA,该蛋白被称为UT-A2。

随后,Oliver等人[8]根据UT-A2 cDNA序列,以同源克隆的方法从人骨髓cDNA文库中筛选出UT-B。

UT-B 亚家族主要表达于红细胞膜和肾脏的直小血管降支,能够快速、特异性地转运尿素,维持肾脏髓质的高尿素浓度梯度,保证肾脏直小血管逆流交换的进行。

Yang等人[9]首次建立了UT-B基因敲除小鼠模型,发现与野生型小鼠相比,UT-B敲除的小鼠饮水量和排尿量大大增加,血浆中尿素的浓度升高了30%且尿液浓缩能力降低了50%,而非尿素溶质浓度未发生明显变化。

2004年,Bankir等人[10]检测了野生型小鼠与UT-B敲除小鼠各项生理指标的变化,发现在正常情况下UT-B敲除小鼠其血浆尿素浓度升高了44%,肌酐清除率不变,而尿素的清除率下降了25%。

在急性尿素负荷条件下,野生型小鼠的尿液中尿素的浓缩逐渐增加,随后其尿浓缩能力恢复正常。

而在UT-B敲除小鼠中,因髓质尿素的聚集受损,其尿液的渗透压和尿液中尿素的浓缩均上升。

随着蛋白饮食量的增加,UT-B敲除小鼠的血浆尿素浓度增加而野生型小鼠血浆尿素浓度不变,这些结果证实UT-B在肾脏逆流交换和尿浓缩机制中发挥重要作用,其作用机制是UT-B 通过介导尿素从直小血管升支向降支的逆流交换。

此外,红细胞通过髓质时可能会带走尿素进入血液循环,而UT-B可以防止皮质–髓质渗透梯度的逸散,还可预防红细胞穿过有尿素渗透梯度的髓质时发生有害的快速细胞皱缩和膨胀。

3. UT-B介导的尿素类似物转运Yang等人[11]利用停流实验方法对哺乳动物红细胞UT-B介导的尿素和尿素类似物的转运效率进行了比较。

实验发现UT-B对甲酰胺、乙酰胺、甲基脲、甲基酰胺、氨基甲基脲、丙烯酰胺、羟基乙酰胺、羟基脲和碳酰肼的通透率高,对丁酰胺和异丁酰胺的通透率较低。

本研究还发现二甲基脲和硫脲会抑制UT-B 介导的尿素转运,该抑制作用是通过阻断UT-B的孔道而不是与尿素竞争UT-B。

结果表明UT-B介导转运的化合物需要至少一个氨基,如甲酰胺、乙酰胺、氨基甲酸酯和丙烯酰胺均含氨基功能,其通过UT-B转运的效率高。

N甲基化的酰胺其亲水能力下降,亲脂性和分子量增加,故转运效率较低。

甘氨酸和乙酸也不具有氨基功能,故而不能经UT-B转运。

这些结果表明UT-B能够有效地转运尿素类似物,其转运效率与尿素类似物的分子大小、氢键结合能力、亲脂性和极性等密切相关。

UT-B对尿素类似物的转运表明其可以作为一个选择特异性的亲水性转运通道。

此外,某些尿素类似物能够显著抑制UT-B介导的尿素转运。

4. UT-B介导的NH3转运传统的观点认为气体分子的跨膜转运是气体首先溶解到细胞膜的脂质双分子层,然后由简单扩散穿过脂质层。

该观点直到发现AQP1(Aquporin 1)能够通透CO2才被推翻[12,13],AQP1是第一个被发现的气体通道。

随后发现AQP1也能转运NH3[14]和NO[15,16]。

第二个被发现的气体通道是RhAG(Rhesus proteins),可以转运CO2[17]和NH3[18]。

但RhAG和AQP1介导CO2和NH3转运的生理学意义尚不能确定[19,20]。

随后,R. Ryan Geyer等人[21]证实了人UT-B可以介导NH3的转运,使得UT-B成为第三个气体通道家族。

他们通过记录成像监测表达UT-B的卵母细胞对C14标记的尿素的吸收过程和水的渗透压,采用微电极记录卵母细胞暴露于5% CO2/33 mM3HCO−或0.5 mM NH3/NH4+中∆pH的最大变化值。

实验发现,表达UT-B 的卵母细胞对尿素的通透性及水的通透性分别是对照组卵母细胞的20倍和8倍。

同时,UT-B对CO2诱导的∆pH无影响,但NH3诱导的∆pH增加了两倍。

根皮素使UT-B介导的尿素和水的通透性分别减少了45%和50%,对氯汞苯磺酸酯使尿素、水的通透性以及∆pH 分别减少了25%、30%和100%,这表明UT-B是一种对根皮素和对氯苯磺酸酯敏感的氨转运通道。

他们还利用MD模拟计算H2O渗透的自由能和US计算法计算NH3渗透的自由能,发现在UT-B的Sm区域,H2O 通透单分子UT-B孔道的最大自由能仅~2 kcal/mol,NH3 ~2.2 kcal/mol,这表明NH3透过孔道的效率很高。

Sm区域是UT-B孔道最狭窄的部分,也是屏障能量的主要来源,该屏障在室温低时易使这些分子通透。

此外,他们对人UT-B的T177V和T399V位点进行突变,发现突变后水的通透性接近零,且NH3的通透性也大大降低。

同时,突变T339V能减少单分子尿素通道的直径从而阻止尿素、H2O和NH3的转运。

这些结果表明这两个位点对UT-B介导的水和NH3的转运至关重要。

作为气体通道,UT-B与AQP1和RhAG作用类似,均是作为NH3的载体,UT-B对NH3的通透性能增强红细胞在各组织中对NH3的吸收,将其从NH3的合成部位转运到肝脏脱毒。

血浆NH3浓度的轻微升高主要有两个原因:一是血浆尿素的聚集会减少肝脏消耗NH3;另一个原因是血液中NH3的有效分布容积减少。

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