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Aquaporine sind spezialisierte Kanalproteine in Zellmembranen, die den schnellen Transport von Wasser durch die Zelle ermöglichen. Sie spielen eine zentrale Rolle im Wasserhaushalt des menschlichen Körpers.
Aquaporine sind spezialisierte Kanalproteine in Zellmembranen, die den schnellen Transport von Wasser durch die Zelle ermöglichen. Sie spielen eine zentrale Rolle im Wasserhaushalt des menschlichen Körpers.
Aquaporine (kurz: AQP) sind Membranproteine, die als selektive Wasserkanäle in der Zellmembran fungieren. Sie ermöglichen den raschen, kontrollierten Durchtritt von Wassermolekülen durch biologische Membranen, ohne dass Ionen oder andere gelöste Substanzen passieren können. Der Name leitet sich aus dem Lateinischen ab: aqua (Wasser) und porus (Pore). Entdeckt wurden sie in den 1980er- und 1990er-Jahren von Peter Agre, der dafür im Jahr 2003 den Nobelpreis für Chemie erhielt.
Aquaporine sind integrale Membranproteine, die aus vier identischen Untereinheiten (Tetramere) bestehen, wobei jede Untereinheit einen eigenen Wasserkanal bildet. Die charakteristische Sanduhr-Struktur des Kanals erlaubt ausschließlich Wassermolekülen den Durchtritt in Einzel-Datei-Reihenfolge. Bestimmte Aquaporine, sogenannte Aquaglyceroporine, transportieren neben Wasser auch kleine ungeladene Moleküle wie Glycerin oder Harnstoff.
Beim Menschen wurden bislang 13 verschiedene Aquaporin-Typen (AQP0 bis AQP12) identifiziert, die in verschiedenen Geweben und Organen vorkommen:
Aquaporine erfüllen im Körper vielfältige physiologische Aufgaben:
Fehlfunktionen oder Veränderungen in der Expression von Aquaporinen sind mit verschiedenen Erkrankungen assoziiert:
Aufgrund ihrer zentralen Bedeutung für den Wasserhaushalt des Körpers gelten Aquaporine als vielversprechende Zielstrukturen für die Entwicklung neuer Medikamente. Aktuelle Forschungsansätze zielen auf die gezielte Hemmung oder Aktivierung spezifischer Aquaporin-Typen ab, unter anderem bei der Behandlung von Hirnödemen, Herzinsuffizienz, Nierenerkrankungen und Tumorerkrankungen.
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