Acuaporinas: los canales de agua celulares

Las moléculas de agua no pueden atravesar la membrana plasmática por difusión pasiva entre los lípidos que constituyen dicha estructura.
Entender cómo el agua atraviesa las membranas celulares ha constituido una de las cuestiones de mayor interés para la biología.
Comparando la permeabilidad al agua de las membranas lipídicas artificiales con las biológicas se dedujo la existencia de proteínas especializadas en el proceso, proteínas que formaban poros acuosos.
El descubrimiento del primer canal de agua en la membrana celular, la acuaporina1 (AQP1), su estructura y los estudios relacionados con su distribución en los tejidos, le valieron a Peter Agre el premio Nobel de Química en el año 2003.
La identificación de la molécula AQP1 fue el detonante de la búsqueda y el descubrimiento de las trece acuaporinas que hoy se conocen en nuestra especie.

La estructura molecular de las acuaporinas delimitan un poro con una zona central estrecha que se ensancha abriéndose hacia ambos lados de las membranas (como un reloj de arena).

Aunque cada acuaporina forma por si sola un canal, en la membrana celular se ensamblan en grupos de cuatro, parece que así se confiere a la estructura una mayor estabilidad en el entorno lipídico.

El mecanismo de transporte de las moléculas de agua a través del canal se describe paso a paso en el artículo, en este proceso juega un papael importantísimo la intensa carga eléctrica de la zona más estrecha del canal que facilita la formación de puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua y ciertos aminoácidos del parte más estrecha del poro. (una imagen, una animación)

Las acuaporinas pueden activarse o desactivarse por diferentes mecanismos de regulación. Las acuaporinas pertenecen a la familia de las proteínas integrales de membrana (PIM), parece ser que todas las acuaporinas evolutivamente tienen su origen en un mismo gen originario.