細胞膜上之水分子通道

Aquaporins

水是細胞內最主要的成份，因此對所有生物而言，調節細胞膜水分子的通透性非常重要。以人類的腎臟來說，腎絲球產生的過濾液每天約180公升，在近曲小管及亨氏管細下行枝有極高的水分子通透性足以回收80〜90%的過濾液，集尿管則是維持水平衡最主要的地方，由抗利尿激素（ADH）之作用來控制其通透性，調節其餘10～20%的過濾液的再吸收。但是光靠細胞膜雙脂質層（lipid bilayer）的擴散作用，並無法解釋上述的水分子通透性，因此長久以來便假設有一水分子通道存在於細胞膜上。這項假設一直到九十年代初期才得到証明。在研究紅血球細胞膜上的Rh蛋白質時，發現一種28KD的蛋白質，因為它大量存在於具有高水通透性的細胞如紅血球、近曲小管、及亨氏管細下行枝，因此John C. Parker猜測它就是尋找多時的水分子通道，隨後這項預測被證實，許多功能類似的水分子通道也陸續發現，因此這一群相關的蛋白質家族被命名為Aquaporins，而上述之28KD蛋白質則稱為Aquaporin-1。因其組成上的類似，以下介紹AQP-1的結構作為代表。