Transporte mediado

El transporte mediado se refiere al transporte celular mediado en la bicapa lipídica a través de interacciones de fosfolípidos , o más frecuentemente proteínas de transporte de membrana . Las sustancias en el cuerpo humano pueden ser hidrofóbicas , electrófilas , contener una carga positiva o negativa, u tener otra propiedad. Por lo tanto, hay ocasiones en que esas sustancias pueden no ser capaces de atravesar la membrana celular mediante movimiento independiente de proteínas. ^{[ 1 ]} La membrana celular está incrustada con muchas proteínas de transporte de membrana que permiten que dichas moléculas viajen dentro y fuera de la célula. ^{[ 2 ]} Hay tres tipos de transportadores mediados: uniporte , simporte y antiporte . Las cosas que se pueden transportar son nutrientes, iones, glucosa, etc., todo dependiendo de las necesidades de la célula. Un ejemplo de una proteína de transporte mediado uniporte es GLUT1. GLUT1 es una proteína transmembrana , lo que significa que atraviesa todo el ancho de la membrana celular, conectando la región extracelular e intracelular. Se trata de un sistema de uniporte porque transporta la glucosa específicamente en una sola dirección, siguiendo su gradiente de concentración a través de la membrana celular.

Otro ejemplo de proteína de transporte mediada por uniportadores es la proteína de transferencia de triglicéridos microsomales (MTTP), responsable de catalizar el ensamblaje de las lipoproteínas ricas en triglicéridos y de mediar su liberación desde el lumen del retículo endoplasmático . Lo que distingue a esta proteína de transferencia específica es que requiere la unión de la proteína PRAP1 a la lipoproteína para facilitar su transporte. MTTP solo reconoce el complejo PRAP1-lipoproteína y solo entonces cataliza la reacción de transporte. ^{[ 3 ]} En cierto modo, la proteína PRAP1 actúa como una señal para MTTP. La importancia de estas interacciones implica que el transporte mediado no solo depende de proteínas transmembrana, sino que también puede requerir la presencia de proteínas no transmembrana adicionales. Por ejemplo, estudios demuestran que, en ausencia de una proteína PRAP1 completamente funcional, MTTP no logra transportar lipoproteínas específicas a través de la membrana del retículo endoplasmático.

Un ejemplo de proteína transportadora mediada por simportadores es SGLT1, una proteína cotransportadora de sodio/glucosa que se encuentra principalmente en el tracto intestinal. La proteína SGLT1 es un sistema simportador porque transporta tanto glucosa como sodio en la misma dirección, desde la luz intestinal hacia el interior de las células intestinales. ^{[ 4 ]}

Un ejemplo de proteína de transporte mediada por antiportadores es el antiportador de sodio-calcio, una proteína transportadora involucrada en mantener baja la concentración citoplasmática de iones de calcio en las células. Esta proteína transportadora es un sistema antiportador porque transporta tres iones de sodio a través de la membrana plasmática a cambio de un ion de calcio, que se transporta en la dirección opuesta. ^{[ 5 ]}

Mecanismo de transporte . Una molécula se une a una proteína transportadora, alterando su forma. El cambio de forma u otras sustancias añadidas, como el ATP, provocan a su vez que la proteína transportadora altere su forma y libere la molécula al otro lado de la membrana celular. ^{[ 7 ]}   

Fuente: ^{[ 8 ]}

• Difusión facilitada
• Transporte activo

La importancia de las proteínas de transporte mediado se visualiza con la presencia de mutaciones que las vuelven disfuncionales. Un ejemplo clave son las mutaciones encontradas en el gen Archain 1 , que codifica las proteínas de transporte COPI y COPII . La función principal de estas proteínas es facilitar el paso de moléculas del retículo endoplasmático al aparato de Golgi , y viceversa. El gen ARCN1 mutado da lugar a una proteína COPI anómala que no transporta el colágeno tipo I y provoca su secreción. ^{[ 10 ]} Dado que el colágeno tipo I es el componente principal del tejido conectivo , estas mutaciones son la causa de numerosos trastornos esqueléticos graves, como la osteogénesis imperfecta y la displasia craneo-lenticulo-sutural . Diversas variantes de estos trastornos se caracterizan por una displasia física visible. Este ejemplo resalta la importancia de las proteínas de transporte, no solo como medio para el paso de moléculas específicas a través de una membrana, sino también para el correcto desarrollo corporal.

• Voet, Donald; Voet, Judith G.; Pratt, Charlotte W. Fundamentos de bioquímica: La vida a nivel molecular. Archivado el 18 de julio de 2015 en Wayback Machine . Capítulo 10. "Transporte de membrana", págs.  286-310.