Carrier vs Channel Proteins
จำเป็นต้องขนส่งสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อให้เซลล์ทำงานและมีชีวิตอยู่ โดยพื้นฐานแล้วสารเหล่านี้ขนส่งโดยโปรตีนขนส่งเมมเบรนในพลาสมาเมมเบรนของเซลล์ โปรตีนขนส่งเมมเบรนมีสองประเภท โปรตีนพาหะและแชนเนลโปรตีน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการขนส่งสารที่ละลายน้ำได้และไม่ละลายน้ำผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ โดยพื้นฐานแล้วโปรตีนเหล่านี้ยอมให้ส่งผ่านโมเลกุลของขั้ว เช่น ไอออน น้ำตาล กรดอะมิโน นิวคลีโอไทด์ และเมแทบอไลต์ผ่านเยื่อหุ้มพลาสมา
โปรตีนตัวพาคืออะไร
โปรตีนพาหะเป็นโปรตีนหนึ่งที่ขยายไปยังไขมันไบเลเยอร์ของเยื่อหุ้มเซลล์ และทำหน้าที่เป็นช่องทางสำหรับสารที่ละลายน้ำได้ เช่น กลูโคสและอิเล็กโทรไลต์ เมื่อขนส่งตัวถูกละลาย โปรตีนพาหะจะจับตัวถูกละลายที่ด้านหนึ่งของเมมเบรน รับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง และปล่อยพวกมันที่อีกด้านหนึ่งของเมมเบรน โปรตีนเหล่านี้สามารถเป็นสื่อกลางในการขนส่งทั้งแบบแอคทีฟและพาสซีฟ ในระหว่างการขนส่งแบบพาสซีฟ โมเลกุลจะกระจายไปตามระดับความเข้มข้นโดยไม่ต้องใช้พลังงาน การขนส่งแบบแอคทีฟคือการเคลื่อนที่ของอนุภาคตัวถูกละลายกับระดับความเข้มข้น และต้องการพลังงาน โปรตีนตัวพาทำหน้าที่เหมือนเอนไซม์ พวกมันจับเฉพาะโมเลกุลที่จำเพาะเท่านั้น และโหมดของสิ่งที่แนบมานั้นคล้ายกับระหว่างตำแหน่งแอคทีฟของเอนไซม์กับสารตั้งต้น ตัวอย่างสำหรับโปรตีนพาหะบางตัวรวมถึง; กลูโคส Transporter 4 (GLUT-4), Na+-K+ ATPase, Ca2+ ATPase เป็นต้น
แชนเนลโปรตีนคืออะไร
โปรตีนของช่องคือการคัดเลือกไอออนและมีรูพรุนซึ่งตัวละลายจะผ่านที่อัตราฟลักซ์สูงเมื่อเปิดช่อง ลักษณะสำคัญของแชนเนลโปรเทียน ได้แก่ การเลือกตัวถูกละลาย อัตราการซึมผ่านอย่างรวดเร็ว และกลไกเกตที่ควบคุมการซึมผ่านของตัวถูกละลาย โปรตีนแชนเนลที่สำคัญบางชนิด ได้แก่ ตัวรับไดไฮโดรไพริดีน Ca2+ ช่องโปรตีน ช้า Na+ ช่องโปรตีน เร็ว Na+ ช่องโปรตีน, ตัวรับ Nicotinic Acetylcholine (nACh), N-methyl-D-asparate เป็นต้น
โปรตีนพาหะและช่องสัญญาณต่างกันอย่างไร
• ตัวละลายจะกระจายผ่านรูพรุนของโปรตีนแชนเนล ในขณะที่โปรตีนสำหรับอาชีพจะจับตัวถูกละลายที่ด้านหนึ่งของเมมเบรนแล้วปล่อยอีกด้านหนึ่ง
• เมื่อเปรียบเทียบกับแชนเนลโปรตีน โปรตีนพาหะมีอัตราการขนส่งที่ช้ามาก (ตามลำดับ 1,000 โมเลกุลของตัวถูกละลายต่อวินาที)
• โปรตีนแชนเนลมีรูพรุนซึ่งแตกต่างจากโปรตีนพาหะ ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการขนส่งตัวละลาย
• โปรตีนพาหะต่างจากโปรตีนแชนเนลตรงที่มีรูปแบบการจับตัวละลายสลับกัน
• โปรตีนแชนเนลคือไลโปโปรตีน ในขณะที่โปรตีนตัวพาคือไกลโคโปรตีน
• โปรตีนพาหะสามารถเป็นสื่อกลางทั้งการขนส่งแบบแอคทีฟและพาสซีฟ ในขณะที่โปรตีนแชนเนลสามารถเป็นสื่อกลางในการขนส่งแบบพาสซีฟเท่านั้น
• โปรตีนแชนเนลถูกสังเคราะห์บนไรโบโซมที่จับกับเอนโดพลาสมิกเรติคิวลัม ในขณะที่โปรตีนพาหะจะถูกสังเคราะห์บนไรโบโซมอิสระในไซโตพลาสซึม
• โปรตีนพาหะสามารถขนส่งโมเลกุลหรือไอออนต้านการไล่ระดับความเข้มข้น ในขณะที่ช่องโปรตีนไม่สามารถทำได้
• โปรตีนพาหะเคลื่อนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ในขณะที่ช่องโปรตีนไม่เคลื่อนที่ขณะขนส่งโมเลกุลหรือไอออน
• โปรตีนช่องส่งผ่านโมเลกุลที่ละลายน้ำได้เท่านั้น ในขณะที่โปรตีนตัวพาขนส่งทั้งสารที่ละลายน้ำและไม่ละลายน้ำ