Põhiline erinevus poriinide ja akvaporiinide vahel on see, et poriinid on veega täidetud poorid ja kanalid, mida leidub bakterite ja eukarüootide membraanides. Samal ajal on akvaporiinid membraanivalgud, mis moodustavad elusrakkudes veeselektiivseid kanaleid.
Elusorganismide plasmamembraani kaudu lähevad rakku sisse ja se alt välja erinevad molekulid. Seega on plasmamembraanis erinevad membraanivalgud, et säilitada ja reguleerida rakkudesse sisenevaid ja se alt väljuvaid molekule. Poriinid ja akvaporiinid on kahte sellist tüüpi membraanivalke. Nendest on poriinid veega täidetud poorid, mis hõlbustavad hüdrofiilsete molekulide transportimist läbi membraani. Samal ajal on akvaporiinid veeselektiivsed kanalid, mis võimaldavad spetsiaalselt vee vab alt läbi membraani liikuda.
Mis on Porinid?
Poriinid on veega täidetud kanalid, mida leidub membraanides. Üldiselt leidub poriine ohtr alt gramnegatiivsete bakterite välismembraanis. Lisaks on poriine näha grampositiivsetes bakterites; täpsem alt mitokondrite välismembraanides ja eukarüootide kloroplastides. Need on valgud, mis koosnevad beetabarreli valkudest. Poriinid toimivad pooridena, et hõlbustada erinevat tüüpi molekulide, eriti erineva suuruse ja laenguga hüdrofiilsete molekulide transporti.
Joonis 01: Porin
On kahte tüüpi porine, üldisi ja valikulisi. Üldporiinid ei ole substraadispetsiifilised, selektiivsed poriinid aga eelistavad spetsiifiliselt keemilisi liike, mis põhinevad poriinide lävisuurustel ja neid vooderdavatel aminohappejääkidel. Struktuuriliselt on suurem osa poriinidest monomeerid. Kuid on ka hämardajaid ja oligomeerseid poriine.
Mis on akvaporiinid?
Akvaporiinid on membraanivalgud, mis moodustavad veekanaleid. Need kuuluvad peamise sisemise valgu (MIP) perekonda. Nende valkude polüpeptiidahelad läbivad membraani kuus korda. Lisaks on neil amino- ja karboksüotsad, mis on suunatud tsütoplasma poole. Akvaporiinid lasevad vett vab alt läbida. Kuid nad ei lase ioonidel ega metaboliitidel end läbida. Akvaporiine leidub nii taimerakkudes kui ka loomarakkudes. Lisaks on neid näha bakterites. Taimedes leidub akvaporiine rohkelt tonoplastis (vaakummembraan). Kuid plasmamembraanis on ka akvaporiine.
Joonis 02: Aquaporin
Loomarakkude puhul leidub akvaporiine teatud rakutüüpide plasmamembraanides, nagu punaste vereliblede plasmamembraanides, aga ka neerude proksimaalsetes ja kogumistorukestes, et maksimeerida vee läbilaskvust. Inimkehas on rohkem kui kümme erinevat tüüpi akvaporiine.
Akvaporiinid kontrollivad peamiselt raku veesisaldust, hõlbustades vee liikumist. Kuid need ei toimi pumpadena. Vee liikumine üle akvaporiinide toimub vastusena osmootsele või hüdrostaatilisele gradiendile. Vee läbi akvaporiinide liikumise liikumapanevad jõud on olemuselt hüdraulilised või osmootsed. Lisaks on akvaporiinid läbilaskvad mõnedele väga väikestele laenguta lahustunud ainetele, nagu glütserool, CO2, ammoniaak ja uurea. Kuid need on laetud lahustunud ainete suhtes läbimatud.
Millised on poriinide ja akvaporiinide sarnasused?
- Poriinid ja akvaporiinid on membraanivalgud.
- Need hõlbustavad molekulide transporti läbi plasmamembraani.
- Nad läbivad molekule passiivselt.
- Mõlemat leidub nii bakterites kui ka eukarüootides.
Mis vahe on poriinidel ja akvaporiinidel?
Poriinid on veega täidetud poorid ja kanalid, mida leidub bakterite ja eukarüootide membraanides. Vahepeal on akvaporiinid veekanalimolekulide perekond, mis hõlbustab vee transportimist läbi rakumembraanide vastusena osmootsetele gradientidele. Niisiis, see on peamine erinevus poriinide ja akvaporiinide vahel. Lisaks transpordivad poriinid passiivselt läbi membraani erineva suuruse ja laenguga hüdrofiilseid molekule, samas kui akvaporiinid hõlbustavad vee vaba liikumist läbi plasmamembraani.
Lisaks on veel üks erinevus poriinide ja akvaporiinide vahel see, et poriinid transpordivad laetud hüdrofiilseid molekule. Samal ajal on kõik akvaporiinid laetud lahustunud ainete suhtes läbimatud.
Kokkuvõte – Porins vs Aquaporins
Poriinid on veega täidetud poorid, mis transpordivad erineva suuruse ja laenguga hüdrofiilseid molekule. Akvaporiinid on peamised membraanivalgukanalid, mis transpordivad vett läbi plasmamembraani. Need on väikesed, väga hüdrofoobsed, sisemised membraanivalgud. Erinev alt poriinidest on akvaporiinid laetud molekulidele mitteläbilaskvad. Seega on see kokkuvõte poriinide ja akvaporiinide erinevusest.
