Porin
Englisch: porin
Definition
Porine sind Transmembranproteine, die dem passiven Stoffaustausch per Diffusion dienen. Sie kommen in den äußeren Zellmembranen von Bakterien sowie in der äußeren Mitochondrien- und Chloroplastenmembran vor.
Struktur
Porine sind aus β-Faltblättern aufgebaut, die zu einem zylindrischen β-Fass arrangiert sind. Die Aminosäuresequenz der beteiligten Proteine ist so strukturiert, dass polare und unpolare Gruppen bzw. Residuen alternierend auftreten. Die unpolaren Gruppen interagieren mit den unpolaren Lipiden der umgebenden Membran, während die polaren Gruppen nach innen in Richtung der geformten Pore weisen. Die genaue Zusammensetzung der polaren Gruppen determiniert die Spezifität der Pore für bestimmte Stoffe.
Drei identische Porin-Untereinheiten formen in der Außenmembran ein Homotrimer mit drei Kanälen.
Funktion
Porine sind wassergefüllte Kanäle, die den Transport hydrophiler Substanzen von unterschiedlicher Größe und Ladung durch die Membran ermöglichen. .
Mitochondriale Porine dienen z.B. der Diffusion von Molekülen wie ATP und anderen Metaboliten. Sie werden auch als VDAC ("voltage-dependent anion channel") bezeichnet, da sie den geregelten Durchtritt von Anionen und Molekülen wie Chlorid, Phosphat oder Nukleotiden erlauben. Als spannungsgesteuerte Kanäle können sie sich abhängig vom Membranpotential öffnen oder schließen. Dies ist u.a. bei der Apoptose von Bedeutung.
Klinische Bedeutung
Porinverluste sind ein wichtiger bakterieller Resistenzmechanismus. Sie treten häufig in Kombination mit der Expression von AmpC-beta-Laktamasen und Effluxpumpen auf.