Carrierprotein

Synonyme: Carrier, Carrier-Protein, Trägerprotein
Englisch: carrier protein

Definition

Als Carrierproteine bezeichnet man transmembranäre Transportproteine, die durch passiven oder aktiven Transport ein oder mehrere Substrate durch Biomembranen bewegen. Im Unterschied zu Kanalproteinen bindet das Substrat dabei an das Carrierprotein und löst dadurch eine Konformationsänderung aus.

Physiologie

Das Carrierprotein verfügt über spezifische Bindungsstellen für seine Substrate. Besetzt das Substrat die Bindungsstelle, kommt es zu einer Konformationsänderung und einer damit verbundenen Translokation des Substrats über die Membran. Findet dieser Transport gegen das Konzentrationsgefälle statt, handelt es sich um einen aktiven Transport, der nur unter Energiezufuhr stattfinden kann. Die Energie wird durch die Hydrolyse von ATP zur Verfügung gestellt. Bei einem Transport mit dem Konzentrationsgefälle spricht man hingegen von einem passiven Transport.

In manchen Quellen wird der Begriff Carrierprotein nur für Transportproteine verwendet, die einen passiven oder sekundär aktiven Transport vollziehen. Transportproteine, die primär aktiven Transport betreiben, werden dann als ATPasen oder Ionenpumpen bezeichnet.

Einteilung

Abhängig von der Anzahl der transportierten Teilchen und der Transportrichtung können Carrier eingeteilt werden in:

Uniporter: Ein Teilchen wird in eine Richtung durch die Zellmembran transportiert.
Symporter: Zwei oder mehr verschiedene Teilchen werden in dieselbe Richtung durch die Zellmembran transportiert.
Antiporter: Zwei oder mehr verschiedene Teilchen werden in entgegengesetzten Richtungen durch die Zellmembran transportiert.

Proteine

Zu den Carrierproteinen zählen alle Solute-Carrier-Transporter (SLC-Transporter), die mehr als 400 Vertreter beinhalten und in über 60 Proteinfamilien gruppiert sind. Beispiele sind die Glukosetransporter (GLUT1, GLUT2, GLUT3 etc.) und die Kation-Chlorid-Cotransporter (NKCC2, NCC, KCC1 etc.).