Acuaporina
Acuaporina | |
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 Acuaporinas | |
| Otros nombres | AQP1 |
| Estructura/Función proteica | |
| Funciones | Transporte de agua y solutos pequeños como urea, glicerol, amonio o gases,3 arsénico o silicio e incluso iones4 como el boro,5 que en algunas plantas constituye un nutriente esencial. |
| Información adicional | |
| Localización subcelular | Membranas |
Acuaporina. Son proteínas que se hallan en las membranas biológicas, atravesándolas y permitiendo el paso de pequeños solutos y de agua gracias a sus poros. Estas sustancias, por lo tanto, actúan a modo de canal.
Características
Cada acuaporina dispone de un poro y presenta vasos transmembrana que entran y salen de la membrana. Entre dichos vasos se forma el poro en cuestión. Es importante mencionar que en cada membrana hay cuatro poros de acuaporinas, con lo cual se establecen tetrámeros.
Existen diferentes familias de acuaporinas. Algunas se sitúan en las membranas externas, mientras que otras se encuentran en las membranas internas. A nivel general puede decirse que la acuaporina es una proteína pequeña.
Es interesante señalar que la totalidad de los organismos de los distintos reinos biológicos cuentan con acuaporinas. Los científicos creen que es probable que exista un antepasado común entre todas estas proteínas. El transporte de agua y solutos que realizan las acuaporinas se regula de acuerdo a distintas señales celulares. La estructura de la proteína, en este marco, se va modificando para alternar entre un estado cerrado y otro abierto que posibilite, o no, el paso de los elementos. También puede cambiar la cantidad de proteína en la membrana para el control de los traslados.
Historia
En el año 1992, dos destacados científicos dedicados a la química, los estadounidenses Peter Agre y Roderick MacKinnon, anunciaron que habían descubierto el primer canal de agua, lo que hoy en día se conoce como AQP1 humana o acuaporina 1 humana.
Partiendo de los estudios en el campo de la biofísica, la propuesta apuntó a que los canales disponían de un mecanismo que se puede interpretar como el de una suerte de compuerta que permite la regulación de la permeabilidad frente al agua. Además, los científicos aseguraron que cada canal tiene una decena de moléculas de agua que se desplazan formando una línea para pasar a través de la membrana.
Cabe resaltar que Agre y MacKinnon recibieron conjuntamente el Premio Nobel de Química en 2003 por sus hallazgos en este campo. En concreto, a Agre se lo distinguió por su descubrimiento de las acuaporinas, mientras que MacKinnon obtuvo el galardón por sus estudios sobre el mecanismo y la estructura de los canales de potasio.
En el ser humano
Antes vimos que la acuaporina descubierta por Agre y MacKinnon lleva un número de identificación, y esto se debe a que hay otras doce en nuestro organismo. La numeración comienza en el cero y llega hasta el doce. De acuerdo con su grado de permeabilidad, las acuaporinas, que en principio pertenecen a una gran familia, se dividen en dos más pequeñas:
- Las que pueden transportar agua, que mantienen el nombre de acuaporinas, son la cero, la uno, la dos, la cuatro, la cinco, la seis y la ocho.
- Las acuagliceroporinas, en cambio, son canales permeables a ciertos solutos (como ser el glicerol o la urea), además del agua. Se trata de las acuaporinas tres, siete, nueve y diez.
- La once y la doce, por otra parte, no entran en ninguna categoría.
En el ser humano hay trece acuaporinas
Dependiendo de los tejidos, las acuaporinas tienen una expresión diferencial y forman parte de varias funciones fisiológicas, de las cuales podemos mencionar la administración de la urea dentro de los riñones (su concentración), el control de las lágrimas y el manejo de la transparencia del cristalino del ojo. Como son canales, su transporte debe ser regulado, y para eso sirven las diferentes señales celulares que recibe.
Algunas enfermedades, como las de los riñones, la obesidad y el edema cerebral, entre otros trastornos, se relacionan con las acuaporinas, aunque este vínculo no ha sido comprobado al cien por ciento.
En las plantas
Las acuaporinas son proteínas que regulan el movimiento de agua a través de las membranas celulares. Se ha comprobado la participación de estos transportadores en la respuesta de las plantas ante estrés abiótico.
