载体蛋白(carrier protein)
糖、氨基酸,核苷酸等水溶性水分子一般由载体蛋白运载.载体蛋白是多回旋折叠的跨膜蛋白质,它与被传递的分子特异结合使其越过质膜.其机制是载体蛋白分子的构象可逆地变化,与被转运分子的亲和力随之改变而将分子传递过去.少数情况下也可能载体与被转运分子的复合物发生180°旋转,从而把该分子送到膜的另一侧.载体蛋白运输物质的动力学曲线具有“膜结合酶”的特征,运输速度在一定浓度时达到饱和.但载体蛋白不是酶,它与被运载分子不是共价结合,此外它不仅加快运输速度,也增大物质透过质膜的量.载体蛋白与运载分子有特异的结合位点,能被竞争性抑制物占据,非竞争性抑制物亦可与载体蛋白在点之外结合,改变其构象,阻断运输.
载体蛋白需要同被运输的离子和分子结合,然后通过自身的构型变化或移动完成物质运输的膜蛋白.载体蛋白促进扩散时同样具有高度的特异性,其上有结合点,只能与某一种物质进行暂时性、可逆的结合和分离.而且,一个特定的载体只运输一种类型的化学物质,甚至一种分子或离子.
载体蛋白既参与被动的物质运输,也参与主动的物质运输.由载体蛋白进行的被动物质运输,不需要ATP提供能量.载体蛋白对物质的转运过程具有类似于酶与底物作用的动力学曲线、可被类似物竞争性抑制、具有竞争性抑制等酶的特性.但与酶不同的是:载体蛋白不对转运分子作任何共价修饰.
载体是一种允许和帮助水溶性物质渗入并穿过细胞膜的脂质层而转移到细胞中去的物质.它是膜上的一种蛋白质,调节着离子主动吸收的一种成分.在膜的一侧与离子特异性地结合,形成不稳定载体--离子复合物,然后在膜的另一侧把离子释放出来,而载体又回到原来一侧.细胞膜上一定的蛋白质,可以使一定的离子通过.例如,用人工膜进行实验时,在一般情况下,钾离子不能从高浓度的槽,穿过人工的脂质双层膜,扩散到低浓度的槽.但是,如果在这脂质双层膜上,加入少量的额氨霉素(一种抗生素),则钾离子便可以通过,而其他离子不能.这是由于缬氨霉素与钾离子有特异的亲和力,并且在这种蛋白质结构内部有适合该离子的通道.细胞膜上的这种蛋白质叫做离子载体.缬氨霉素就是钾离子载体.葡萄糖进入红细胞,是因为在红细胞上有一种蛋白质,它与被运输物质葡萄糖有特异的亲和力,当这种蛋白质与葡萄糖结合时,引起了它的构象变化,从而使葡萄糖通过细胞膜而进入细胞.
磷脂双分子层上的蛋白包括镶嵌蛋白和外在蛋白,有时候可以把镶嵌蛋白看作载体蛋白,因为某些镶嵌蛋白通过在膜内外的运动可以运输相应的载体等物质.而外在蛋白多与糖链结合,形成糖蛋白,起识别作用.
