Mitä ovat akvaporiinit?

Aquaporin on erikoistunut proteiini, joka sijaitsee kehon solujen solukalvossa. Se muodostaa mekanismin, joka vastaa veden pumppaamisesta soluun ja sieltä ulos tarpeen mukaan. Aquaporins ovat osa suurta luontaisten proteiinien suurta perhettä, proteiineja, jotka muodostavat huokosia tai kanavia solukalvossa ja jotka säätelevät solun sisäosan koostumusta.

Peter Agre Johns Hopkinsin yliopistosta löysi akvaporiinin vuonna 1992. Agre voitti löydöstään kemian Nobelin palkinnon vuonna 2003. Hän löysi akvaporiineja satunnaisesti Rh-veriryhmän antigeenia koskevan tutkimuksen aikana, mikä vahvisti tiedeyhteisön pitkäaikaiset epäilyt siitä, että mekanismi veden kuljettamiseksi solukalvon läpi on olemassa.

Akvaporiinit johtavat vettä soluun ja sieltä ulos, mutta estävät ionien ja muiden liuenneiden aineiden liikkumisen soluseinän poikki. Erikoismuotoinen akvaporiini, jota kutsutaan akvaglyseroporiiniksi, sallii joidenkin liuenneiden aineiden liikkumisen soluun ja sieltä ulos, mutta tavallisten akvaporiinien tavoin se ei salli varautuneiden hiukkasten tai ionien kulkua. Jotkut liuenneet aineet, jotka aquaglyceroporins päästävät solukalvon läpi, ovat ammoniakki, hiilidioksidi ja urea. Akvaporiinien läpäisemät liukoisten aineiden tyypit riippuvat proteiinikanavan koosta.

Eläimillä tunnetaan tällä hetkellä 13 akvaporiinia, joista kuusi sijaitsee munuaisissa. Biologit epäilevät, että monia muita on vielä löydettävissä. Kasveissa on myös akvaporineja, jotka ovat olennainen osa veden kuljettamista maaperästä ja juurien kautta eri kasvirakenteisiin.

Löytönsä jälkeen akvaporiinien on todettu liittyvän useisiin ihmisten sairauksiin. Jos niitä voitaisiin manipuloida, ne voivat jopa olla avain joidenkin lääketieteellisten ongelmien, kuten sydänkohtauksen tai aivohalvauksen aiheuttaman nesteen kertymisen, parantamiseen. Aquaporin -mutaatiot ja puutteet voivat myös johtaa sairauksiin. Perinnöllinen diabetes insipidus, sairaus, jolle on ominaista liiallinen jano ja virtsaaminen, johtuu esimerkiksi akvaporiinimutaatiosta. Devicin tauti, jota kutsutaan myös neuromyelitis opticaksi, autoimmuunisairaus, jolle on tunnusomaista näköhermon ja selkäytimen tulehdus, johtuu autoimmuunireaktioista akvaporiinia vastaan.