水通道蛋白的发现
水通道
调节神经兴奋性 星形胶质细胞上的 AQP4 依赖性水转运参与神经兴奋的调节。
参与脑水肿的发生及发展
可能通过对血管内水的快速转运而促进细胞毒性 脑水肿的发生、 发展; 促使缺血性中风后脑水肿的发生、 发展; 在血管源性脑水肿的发生发展过程中, 水进入脑 不依赖AQP4, 而水从脑中清除则与其密切相关。
早期，人们一直认为水是以单纯扩散透过细胞 膜的，但在某些细胞如红细胞、肾近曲小管 细胞对水的通透性很高，不能简单以单纯扩 散来解释，于是推测此类细胞膜上可能存在 某种功能性转运水的通道。
水通道蛋白的发现
Agre于1988年发现并成功分离出一种细胞膜蛋白并证 明这就是科学家孜孜以求的水通道蛋白(aquaporin, AQP)。 2000年，Agre公布了世界第一张水通道蛋白的高清晰 立体照片，照片揭示这种蛋白的特殊结构只允许水分 子通过。
其它眼病
泪腺疾病:AQP5. 参与泪液分泌，维持眼 表泪膜的完整和功能 —— 干眼症。 结膜病:AQP3. 参与泪膜的形成 —— 干 眼症。 角膜病:AQP3 、AQP5. 参与维持角膜的 脱水状态及角膜的透明度 —— 角膜的水 肿和变性。
其它眼病
晶状体病:AQP1 、AQP0. 参与维持晶状体的 脱水状态、 透明性 —— 白内障。 视网膜病:AQP1、AQP4，AQP4 主要存在于 Müller 细胞和星形胶质细胞，对维持视网膜 水平衡起关键作用 —— 视网膜脱离和黄斑水 肿的发病。 视神经病变:Na+-K+的平衡一旦失去平衡，可 能导致发生视乳头水肿(乃至脑水肿)等严重疾 病。
AQP4：脑组织中大量表达，主要分布于星形胶质细胞。
参与对中枢神经系统水、 电解质的调节 允许
水的快速转运，促进星形胶质细胞通过 Kir4.1 对钾 的摄取；在胶质细胞、 血、 脑脊液间进行水的调节, 维持脑的水盐平衡；感受渗透压变化，调节ADH分泌， 调节机体水平衡。
水通道蛋白结构
水通道蛋白结构水通道蛋白是一类在生物体中起着重要作用的蛋白质。
它们存在于细胞膜上，形成了细胞膜的一种通道，能够允许水分子快速通过细胞膜。
水通道蛋白的发现和研究为我们理解细胞内外液体平衡以及水分运输提供了重要的线索。
水通道蛋白最早是在1980年代被发现的，研究者发现一种叫做水通道蛋白1（Aquaporin-1，简称AQP1）的蛋白质在红细胞膜上表达，能够加速水分子通过细胞膜。
这项发现引起了科学家们的广泛关注，并在接下来的几十年里，研究人员陆续发现了多种水通道蛋白。
水通道蛋白的结构非常特殊，它们由多个亲水性的氨基酸残基组成，形成了一条通道，通道中心是一个疏水性的区域，能够排斥离子和其他溶质，只允许水分子通过。
水通道蛋白的结构使其具有高度选择性和通透性，能够快速而特异地传输水分子。
水通道蛋白的结构在进化过程中发生了一些变化，目前已经发现了多种类型的水通道蛋白。
其中，AQP1是最早被发现的一种，广泛存在于多种细胞类型中，包括红细胞、肾脏和眼睛等。
AQP1的结构由四个相同的亚单位组成，每个亚单位由六个跨膜螺旋组成，形成了一个中央水通道。
除了AQP1之外，还有其他类型的水通道蛋白，如AQP2、AQP3等。
它们在组织和细胞中的分布具有一定的特异性，发挥着不同的生理功能。
例如，AQP2主要存在于肾脏中，调节尿液的浓缩和稀释；AQP3主要存在于皮肤和肠道中，参与水分的吸收和散发。
水通道蛋白的功能不仅仅局限于水分的传输，它们还参与了一系列重要的生理过程。
例如，水通道蛋白在维持细胞内外液体平衡方面发挥着重要作用。
细胞内外液体平衡的失调会导致细胞的肿胀或收缩，影响细胞的正常功能。
水通道蛋白能够调节细胞内外水分的平衡，保持细胞内外环境的稳定。
水通道蛋白还参与了一些特殊细胞功能的实现。
例如，在肾脏中，水通道蛋白能够调节尿液的浓缩和稀释，帮助维持体内水分的平衡。
在眼睛中，水通道蛋白参与了眼内房水的生成和排泄，维持了眼压的稳定。
水通道蛋白的名词解释
水通道蛋白的名词解释水通道蛋白是一类存在于生物体细胞膜上的蛋白质，其主要功能是调节细胞内外水分的平衡。
这些蛋白质以其独特的细胞膜通透性，通常被形容为“细胞的水渠”。
尽管细胞膜对水具有一定的渗透性，但水通道蛋白的出现使得水分的跨膜运输变得更加高效和方便。
水通道蛋白主要通过形成一个微小的通道，让水分子直接穿过细胞膜，从而加速细胞内外的水分交换。
水通道蛋白最早被发现于红细胞膜，其中最为著名的是被称为Aquaporin-1（AQP1）的蛋白质。
AQP1被发现能够高效地传输水分子，使其成为研究者们研究水通道蛋白的重要起点。
此后，越来越多的水通道蛋白被发现，它们在各种生物体的细胞膜上广泛存在。
水通道蛋白家族主要包括两类：小分子量蛋白（20～35kDa）和大分子量蛋白（约为50～90kDa）。
小分子量蛋白包括AQP1、AQP2和AQP4等，它们主要负责水分子的传输。
大分子量蛋白则包括AQP0、AQP5和AQP6等，除了与水分交换有关，这些蛋白质还可能参与其他细胞功能的调节。
水通道蛋白在生物体中具有广泛而重要的作用。
例如，在人体内，水通道蛋白在器官和组织中起着维持水分平衡的关键作用。
当体内水分过多或过少时，水通道蛋白能够根据需要调整细胞膜的通透性，控制水分大量吸收或排泄。
这一过程在保持人体内部环境稳定方面非常重要。
此外，水通道蛋白还在植物、昆虫、微生物等生物体中发挥着类似的功能。
在植物体内，水通道蛋白不仅参与了水分的吸收和输送，还对维持细胞渗透稳定性和调节植物生长发育起到了重要作用。
在昆虫和微生物中，水通道蛋白也发挥着类似的水分调节作用，确保它们能够在不同环境下生存和繁衍。
随着科学技术的发展，研究人员对水通道蛋白进行了深入的研究。
他们通过结构生物学、细胞生物学以及分子生物学等多种手段，揭示了水通道蛋白的分子结构和生理功能，并进一步研究了其与疾病之间的关系。
例如，某些疾病，如肾脏功能障碍、肿瘤、水肿等，与水通道蛋白的异常表达或功能失调密切相关。
水通道蛋白
水通道蛋白水通道蛋白（Aquaporin），又名水孔蛋白，是一种位于细胞膜上的蛋白质（内在膜蛋白），在细胞膜上组成“孔道”，可控制水在细胞的进出，就像是“细胞的水泵”一样。
水通道是由约翰霍普金斯大学医学院的美国科学家彼得·阿格雷所发现，他与通过X射线晶体学技术确认钾离子通道结构的洛克斐勒大学霍华休斯医学研究中心的罗德里克·麦金农共同荣获了2003年诺贝尔化学奖。
水分子经过Aquaporin时会形成单一纵列，进入弯曲狭窄的通道内，内部的偶极力与极性会帮助水分子旋转，以适当角度穿越狭窄的通道，因此Aquaporin的蛋白构形为仅能使水分子通过之原因水通道蛋白的发现编辑Agre等(1988)在分离纯化红细胞膜上的Rh多肽时，发现了一个28 kD的疏水性跨膜蛋白，称为形成通道的整合膜蛋白28(channel-forming inte—gral membrane protein，CHIP28)，1991年完成了其cDNA克隆(Verkman，2003)。
但当时并不知道该蛋白的功能，在进行功能鉴定时，将体外转录合成的CHIP28 mDNA 注入非洲爪蟾的卵母细胞中，发现在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨胀，并于5 min 内破裂。
为进一步确定其功能，又将其构于蛋白磷脂体内，通过活化能及渗透系数的测定及后来的抑制剂敏感性等研究，证实其为水通道蛋白。
从此确定了细胞膜上存在转运水的特异性通道蛋白，并称CHIP28为Aquaporinl(AQPl)。
水通道蛋白分类编辑AQP0AQP0最初称之为主体内在蛋白(major intrinsic protein，MIP)，在晶状体纤维中细胞中表达丰富，与晶状体的透明度有关．AQpo的突变可能导致晶状体水肿和白内障。
小鼠缺乏AQPO将患先天性白内障[61]。
AQP1AQP1是1988年发现的,开始将这种蛋白称为通道形成整合蛋白(CHIP),是人的红细胞膜的一种主要蛋白。
水通道蛋白的基本结构与特异性通透机理
水通道蛋白的基本结构与特异性通透机理王晶桑建利(北京师范大学生命科学学院北京100875 )摘要水通道蛋白是一个具有跨膜运输水分子功能的蛋白家族。
从1988 年Agre 等发现水通道蛋白起，目前在不同物种中已经发现了200 余种水通道蛋白，其中存在哺乳动物体内的有13 种。
概述了水通道蛋白的结构、组织特异性分布及特异性通透机理。
关键词水通道蛋白水分跨膜转运水分子的跨膜转运对维持不同区域的液体平衡和内环境稳态非常重要。
水分子作为一种不带电荷且半径极小的极性分子，很早被证实能通过自由扩散穿透脂质双分子层。
在发现水通道蛋白以前，人们一直认为这是水分子透过质膜的唯一方式。
但通过实验发现，红细胞和肾小管细胞中水的通透速率之快远非简单扩散强度所能提供的，因此猜测，质膜上可能存在某种通道介导水的转运。
1 水通道蛋白的发现1988年，Agre等从人类红细胞膜上纯化分离分子量为32X 106的Rh多肽时，偶然鉴定到一种新的分子量为28X 106的整合膜蛋白，并且通过免疫印迹发现这类蛋白也存在于肾脏的近端肾小管中［1］，把它称为类通道整合膜蛋白(channel-like integralmembrane protein, CHIP28。
随后，在1991 年Agre 和Preston成功克隆得到了CHIP28的cDNA通过分析其编码的氨基酸序列，发现CHIP28含有6个跨膜区域、2个N-糖基化位点、且N端和C端都位于膜的胞质一侧。
另外，对比CHIP28 与早期从牛晶体纤维中克隆得到的主要内源性蛋白(major intrin sicprotei n,MIP )的DNA序列，发现二者具有高度同源性。
由于很早以前就证实了MIP 家族的成员蛋白参与形成允许水和其他小分子通透的膜通道，因此，推测CHIP28 可能也具有类似功能［2］。
1992 年，Preston 等通过在非洲爪蟾的卵母细胞中表达CHIP28，首次证实它是一种水通道蛋白。
水孔蛋白的鉴定
水孔蛋白的鉴定水孔蛋白是一类在细胞膜上起关键作用的蛋白质，它们能够形成通道，调节细胞内外物质的交换和水分的平衡。
本文将从水孔蛋白的发现历史、结构和功能以及在生物学研究中的应用等方面进行阐述。
水孔蛋白的发现可以追溯到20世纪50年代，当时科学家们对细胞膜的穿透性进行了研究。
他们发现，尽管细胞膜是一个由脂质双层组成的结构，但水分子和其他小分子能够自由地穿过细胞膜。
为了解释这一现象，科学家们提出了“水通道”假设，即细胞膜上存在一种特殊的蛋白质，能够形成通道，促进水分子的跨膜运输。
随着技术的进步，科学家们开始尝试从细胞膜中分离和纯化这种水通道蛋白。
经过多年的努力，他们终于在1980年代初成功地从红细胞膜中纯化出了一种被称为水孔蛋白的蛋白质。
这项重要的发现为水孔蛋白的研究奠定了基础。
水孔蛋白的结构非常特殊。
它们由多个蛋白亚基组成，每个亚基都具有一个特殊的结构域，被称为水孔蛋白域。
水孔蛋白域中包含一系列高度保守的氨基酸残基，这些残基在进化过程中几乎没有发生变化。
这种高度保守的结构保证了水孔蛋白的功能稳定性和特异性。
水孔蛋白的主要功能是调节细胞内外物质的交换和水分的平衡。
通过形成通道，水孔蛋白能够促进水分子和其他小分子的跨膜运输。
这种跨膜运输对于维持细胞内外环境的平衡非常重要，尤其是在细胞的渗透调节和水分吸收等过程中起着关键作用。
水孔蛋白在生物学研究中有着广泛的应用。
首先，它们被广泛应用于药物研发和药物输送系统的设计。
通过研究水孔蛋白的结构和功能，科学家们可以设计出能够特异性靶向某种疾病的药物，并通过水孔蛋白实现药物的跨膜运输。
其次，水孔蛋白也被应用于生物传感器的设计和制造。
通过利用水孔蛋白对特定物质的识别和传输能力，科学家们可以构建高灵敏度、高选择性的生物传感器，用于检测环境中的污染物、食品中的添加剂等。
水孔蛋白作为一类在细胞膜上起关键作用的蛋白质，具有重要的生物学功能和广泛的应用前景。
通过对水孔蛋白的研究，我们可以深入了解细胞内外物质交换的机制，为药物研发和生物传感器的设计提供理论基础和实验依据。
水通道蛋白结构与功能的关系
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注入了AQP1水通道蛋白mRNA的蛙卵细胞在高
渗透压介质环境中迅速膨胀（上一行图）；与之相对
应，没有注入AQP1蛋白mRNA的蛙卵细胞则没有变
化（下一行图）
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三、水通道蛋白的结构
蛋白质的功能是 通过其结构来实现的， 要解决功能机理问题， 必须首先解决它的结 构问题。
水通道蛋白的投 影密集图显示在双磷脂膜中，4个AQP1分子 构成一个四聚体，每个水通道蛋白分子单体的 中心存在一个只允许水分子通过的通道管。
水通道蛋白的结构与功能
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1
一、水通道蛋白的重要性 二、水通道蛋白的发现
三、水通道蛋白的结构
四、对水分子的筛选机理
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Байду номын сангаас
2
一、水通道蛋白的重要性
水分子以简单渗透扩散方式通过细胞膜，但扩散 速度非常缓慢，科学研究证明，水分子跨越细胞膜的 快速输运是通过细胞膜上的一种水通道蛋白（ aquaporin, AQP）实现的。
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6
对AQP1晶体学数据分 析表明，水孔蛋白由4个 亚基组成四聚体，每个亚 基都由6个跨膜α螺旋组 成。每个水孔蛋白亚基单 独形成一个供水分子运动 的中央孔，孔的直径稍大 于水分子直径，约0.28nm， 水孔长约2nm。
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四、对水分子的筛选机理
1）通道管的空间尺寸限制了比水分子大的小分子通过
20世纪50年代后期到80年代中期，一些对 血红细胞进行研究的学者提出在血红细胞膜上 可能存在有可以传输水分子的蛋白。
水通道的发现
水通道的发现——Peter Agre2003年的诺贝尔化学奖授予了美国的Peter Agre和罗德里克·麦金农，分别表彰他们发现细胞膜水通道，以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。
彼得·阿格雷1949年生于美国明尼苏达州小城诺斯菲尔德，其父Courtland Agre毕业于University of Minnesota 获得了化学学士和博士学位。
二战期间曾是3M company 即明尼苏达矿务及制造业公司的化学专家，负责实验室合成多聚物。
二战后先后成为St. Olaf College 和Augsburg College化学系的一位老师。
Courtland Agre假期喜欢把孩子们带到他的实验室，做些奇妙的“魔术”（如向加入可变色的酸碱指示剂的水中加入酸或碱以改变水的颜色），激发孩子们探求科学奥秘的情趣。
Agre教授选择科学研究这条路和童年时父亲的影响不无关系。
童年时另一位对Agre教授影响很大的人是其父之友莱纳斯?鲍林（Linus Pauling）。
Linus Pauling教授是美国著名的化学家。
这位大师曾在Agre教授家小住几日。
1954年Pauling教授因阐明了化学键的本质和分子结构的基本原理获诺贝尔化学奖。
二战后他又因不遗余力地反对核试验，坚决反对“以任何形式的战争作为解决国际冲突的手段”获得1962年诺贝尔和平奖。
他也是迄今仅有的两度单独获得诺贝尔奖桂冠的人。
从Agre的童年中，我发现长辈们对孩子的熏陶是很重要的，而Agre证实因为在科学研究的环境下生长，才在小的时候便培养出了对科学的爱好，才能从小确定科学研究的方向，拥有一个远大的梦想。
虽然是细胞生物学的教授，Peter Agre教授不是一个科班出身的分子生物学研究者。
1967年至1970年，他就读于Minneapolis ，Augsburg College 的化学专业，并获得学士学位。
1970年至1974年，进入Johns Hopkins University School of Medicine 获医学博士学位，并在1981年获得医师执照。
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人类对水通道蛋白的研究
自然界很多包括人类在内的各种生物都是由细胞组成的。
细胞如同一个由城墙围起来的微小城镇，有用的物质不断被运进来，废物被不断运出去。
早年前，人们就猜测细胞这一微小城镇的城墙中存在着很多“城门”，它们只允许特定的分子或离子出入。
而很久以前人们就知道人体重量的70%是水，水是构成生物体最重要的物质之一。
水是构成人体的重要物质，那么水是如何进入细胞的呢一直以来，人们都以为水分子进入细胞膜是靠自由扩散，但后来研究中发现细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂，其中磷脂双分子层构成细胞的结构骨架，而水是很难通过脂溶性物质的，那么水是很难进入细胞的，而细胞中含有大量水分那么那么水分子是如何进入细胞的呢
早在100多年前，人们就猜测细胞中存在特殊的输送水分子的通道。
2０世纪５０年代中期，科学家发现，细胞膜中存在着某种通道只允许水分子出入，人们称之为水通道。
因为水对于生命至关重要，可以说水通道是最重要的一种细胞膜通道。
尽管科学家发现存在水通道，但水通道到底是什么却一直是个谜。
２０世纪８０年代中期，美国翰霍普金斯大学医学院的科学家彼得·阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过反复研究，他发现一种被称为水通道蛋白的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的水通道。
为了验证自己的发现，阿格雷把含有水通道蛋白的细胞和去除了这种蛋白的细胞进行了对比试验，结果前者能够吸水，后者不能。
为进一步验证，他又制造了两种人造细胞膜，一种含有水通道蛋白，一种则不含这种蛋白。
他将这两种人造细胞膜分别做成泡状物，然后放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化。
这些充分说明水通道蛋白具有吸收水分子的功能，就是水通道。
２０００年，阿格雷与其他研究人员一起公布了世界第一张水通道蛋白的高清度立体照片。
照片揭示了这种蛋白的特殊结构只允许水分子通过。
水通道的发现开辟了一个新的研究领域。
目前，科学家发现水通道蛋白广泛存在于动物植物和微生物中，它的种类很多，仅人体内就有１１种。
它具有十分重要的功能，比如在人的肾脏中就起着关键的过滤作用。
通常一个成年人每天要产生１７０升的原尿，这些原尿经肾脏肾小球中的水通道蛋白的过滤，其中大部分水分被人体循环利用，最终只有约１升的尿液排出人体。
阿格雷于2003年被授予诺贝尔化学奖。
诺贝尔奖评选委员会说，这是个重大发现，开启了细菌、植物和哺乳动物水通道的生物化学、生理学和遗传学研究之门。
水通道蛋白的发现
1988年，Agre等从人类红细胞膜上纯化分离分子量为32x10 的Rh多肽时，偶然鉴定到一种新的分子量为28x10 的整合膜蛋白，并且通过免疫印迹发现这类蛋白也存在于肾脏的近端肾小管中⋯，把它称为类通道整合膜蛋白(channel—like integralmembrane protein，CHIP28)。
随后，在1991年Agre和Preston成功克隆得到了CHIP28的eDNA．通过分析其编码的氨基酸序列，发现CHIP28含有6个跨膜区域、2个N一糖基化位点、且N端和C端都位于膜的胞质一侧。
另外，对比CHIP28与早期从牛晶体纤维中克隆得到的主要内源性蛋白(major in—trinsie protein，NIP)的DNA序列，发现二者具有高度同源性。
由于很早以前就证实了MIP 家族的成员蛋白参与形成允许水和其他小分子通透的膜通道，因此，推测CHIP28可能也具有类似功能‘。
1992年，Preston等通过在非洲爪蟾的卵母细胞中表达CHIP28，首次证实它是一种水通道蛋白。
非洲爪蟾的卵母细胞对水具有极低的渗透性，当向其中显微注射体外转录的CHIP28的RNA后，卵母细胞在低渗溶液中迅速膨胀，并于5 min内破裂这一现象表明注射CHIP28的RNA后卯母细胞膜的水通透性有了明显提高。
为了进一步通讯作者确定CHIP28的功能．将提纯的CHIP28构建在蛋白磷脂体中，构建后的蛋白磷脂体对水的通透性增长了50倍．但对尿素却不具备通透性[ 。
这些结果最终证实了CHIP28为水通道蛋白，后来它被命名
为水通道蛋白一1(aquaporin一1，AQP1)。
水通道蛋白分类
AQPO
AQP0最初称之为主体内在蛋白(major intrinsic protein，MIP)，在晶状体纤维中细胞中表达丰富，与晶状体的透明度有关．hQpo的突变可能导致晶状体水肿和白内障。
小鼠缺乏AQPO将患先天性自内障
AQP1
AQP1是1988年发现的,开始将这种蛋白称为通道形成整合蛋白(CHIP),是人的红细胞膜的一
种主要蛋白。
它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细胞间渗透性的变化。
AQP1蛋白也存在于
其他组织的细胞中。
AQP1及它的同系物能够让水自由通过(不必结合),但是不允许离子或是其他
的小分子(包括蛋白质)通过。
AQP1是由四个相同的亚基构成,每个亚基的相对分子质量为28kDa,每个亚基有六个跨膜结构
域,在跨膜结构域2与3、5与6之间有一个环状结构,是水通过的通道。
另外,AQP1的氨基端和羧基端
的氨基酸序列是严格对称的,因此,同源跨膜区(1,4、2,5、3,6)在质膜的脂双层中的方向相反。
AQP1
对水的通透性受氯化汞的可逆性抑制,对汞的敏感位点是结构域5与6之间的189位的半胱氨酸。
其
他几种AQP1与肾功能有关。
Peter Agre教授因发现水通道蛋白获得2003年诺贝尔化学奖
AQPl在质膜中以四聚体的形式存在，每个单体都由6个贯穿膜两面的长a螺旋构成基本骨架，其间还有两个嵌入但不贯穿膜的短a螺旋[4]。
每个单体蛋白的中空部分都形成具有高度选择性的通道，只允许水分子跨膜运输而不允许带电质子或其他离子通过，在功能上都可以作为一个独立水通道。
A QP1
AQP1是1988年发现的,开始将这种蛋白称为通道形成整合蛋白(CHIP),是人的红细胞膜的一
种主要蛋白。
它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细胞间渗透性的变化。
AQP1蛋白也存在于
其他组织的细胞中。
AQP1及它的同系物能够让水自由通过(不必结合),但是不允许离子或是其他
的小分子(包括蛋白质)通过。
AQP1是由四个相同的亚基构成,每个亚基的相对分子质量为28kDa,每个亚基有六个跨膜结构
域,在跨膜结构域2与3、5与6之间有一个环状结构,是水通过的通道。
另外,AQP1的氨基端和羧基端
的氨基酸序列是严格对称的,因此,同源跨膜区(1,4、2,5、3,6)在质膜的脂双层中的方向相反。
AQP1
对水的通透性受氯化汞的可逆性抑制,对汞的敏感位点是结构域5与6之间的189位的半胱氨酸。
其
他几种AQP1与肾功能有关。
Peter Agre教授因发现水通道蛋白获得2003年诺贝尔化学奖
AQPl在质膜中以四聚体的形式存在，每个单体都由6个贯穿膜两面的长a 螺旋构成基本骨架，其间还有两个嵌入但不贯穿膜的短a螺旋[4]。
每个单体蛋白的中空部分都形成具有高度选择性的通道，只允许水分子跨膜运输而不允许带电质子或其他离子通过，在功能上都可以作为一个独立水通道
水通道蛋白存在位置
水通道蛋白分布广泛，目前已在哺乳动物、两栖类、植物、酵母、细菌以及各种各样的有机体中发现水通道蛋白的存在
目前已知哺乳类动物体内的水通道蛋白有十三种，其中六种位于肾脏，但科学家对于其他水通道蛋白的存在仍有疑虑。
最受关注的几项水通道蛋白比较如下：
水通道蛋白是一类高度保守的疏水小分子膜整合蛋白，各种亚型之间蛋白序列及三维结构非常相似。
哺乳动物水通道蛋白的分子大小在26×106 34x10 之间，氨基酸序列同源性为19％～52％ ]。
因水通道蛋白的三维结构相似，一般以AQP1的结构作为代表。
AQP1是一条由269个氨基酸残基构成的单肽链．对比AQP1分子前后半段的氨基酸序列．发现2段序列具有相关性，推测AQP1在进化上可能是通过基因复制而来。
单肽链在细胞膜上往返折叠形成6个Ot螺旋的跨膜区域，并且水通道是由约翰霍普金斯大学医学院的。
水分子经过Aquaporin时会形成单一纵列，进入弯曲狭窄的通道内，内部的偶极力与极性会帮助水分子旋转，以适当角度穿越狭窄的通道，因此Aquaporin的蛋白构形为仅能使水分子通过之原因。
化学与生命科学学院
学号11270130
姓名余博。