thumb|Structuurmodel van aquaporine 1, kristallografische structuur (PDB: ). Aquaporinen, ook wel waterkanaaltjes genoemd, zijn een groep kanaalvormige eiwitten in de membranen van cellen die het transport van water vergemakkelijken. Aquaporinen komen algemeen voor in de cellen van bacteriën, schimmels, dieren en planten, en cellen hebben hierdoor een relatief vlotte diffusie van water in en uit de fosfolipide-dubbellaag.
Aquaporines zijn transmembraaneiwitten, opgebouwd uit zes alfa-helixdomeinen. De eiwitketen bevat twee hydrofobe lussen met een geconserveerd motief (asparagine-proline-alanine) dat een vatstructuur vormt. Deze vatstructuur vormt een kanaal waardoorheen watermoleculen kunnen bewegen.
Omdat aquaporines meestal open zijn en in vrijwel elk celtype voorkomen, is men snel geneigd te zeggen dat water van zichzelf gemakkelijk door celmembranen beweegt. Water is weliswaar in staat om het celmembraan te passeren door middel van diffusie omdat het een klein molecuul is, maar aangezien water een polaire verbinding is, verloopt dit diffusieproces relatief langzaam: het meeste water diffundeert via de aquaporinen. (2009). A Conversation With Peter Agre: Using a Leadership Role to Put a Human Face on Science. New York Times, geraadpleegd op 11-09-2020. Gearchiveerd op 6 december 2020.
De Nobelprijs voor de Scheikunde werd in 2003 toegekend aan Peter Agre voor de ontdekking van de aquaporine en aan Roderick MacKinnon voor zijn werk aan de structuur en het mechanisme van kaliumkanalen. Een genetisch defect van aquaporinen is in verband gebracht met verschillende menselijke ziekten, waaronder nefrogene diabetes insipidus en neuromyelitis optica.
Ontdekking In 1992 werd het eerste aquaporine, aquaporine-1 (CHIP 28), ontdekt door Peter Agre van Johns Hopkins University. In 1999 werd de ruimtelijke structuur opgehelderd, en simulaties door middel van supercomputers toonden hoe watermoleculen selectief door het kanaal bewegen. Dit werk leverde Agre in 2003 de Nobelprijs voor Scheikunde op.
De ontdekking gebeurde toevallig tijdens onderzoek naar bloedgroepantigenen, waarbij een onbekend eiwit van 28 kDa werd gevonden. Experimenten aan de cellen van Xenopus laevis, waarin mRNA van dit eiwit werd geïnjecteerd, maakte duidelijk dat het om een waterkanaaltje moest gaan, doordat de cellen opzwollen en lyseerden.
De eerste publicatie van waterkanalen in membranen werd echter al in 1986 gedaan door de Roemeense onderzoeker Gheorghe Benga, vóór Agre’s eerste publicatie over dit onderwerp. Er ontstond discussie over de vraag of Benga wel voldoende erkenning had gekregen, zowel door Agre als door het Nobelcomité.
Zie ook Ionkanaal
Categorie:Ionkanalen Categorie:Celbiologie