Transporterproteine

Transporterproteine sind Membranproteine, die den Transport von Substanzen durch Zellmembranen ermöglichen. Sie vermitteln den zellulären Transport von Ionen, Aminosäuren, Zuckern, Metaboliten und anderen Molekülen und tragen so zur Aufrechterhaltung von Konzentrationen, Membranpotentialen und Stoffwechselprozessen bei. Transporter können aktiv oder passiv arbeiten und benötigen unterschiedliche Energiequellen.

Bei Transportern unterscheidet man grob drei Typen: Kanäle, Carrier und Pumpen. Kanäle bilden Poren, durch die Ionen oder Moleküle passiv strömen. Carrier transportieren Substanzen durch Konformationswechsel, bei dem Substratbindungen abwechselnd auf der Außenseite bzw. Innenseite der Membran freigegeben werden. Pumpen nutzen Energie, meist in Form von ATP oder elektrochemischer Gradienten, um Substanzen gegen ihr Konzentrationsgefälle zu befördern.

Zu den Untergruppen gehören die ABC-Transporter (ATP-Bindungsschnittstelle) und die Solute Carrier (SLC), die sekundär aktiv transportieren, oft durch Kopplung an Natrium- oder Protonengradienten. Diese Kategorien decken eine breite Palette von Substraten ab, von Metaboliten über Ionen bis hin zu Medikamenten.

Beispiele hierfür sind GLUT-Transporter (SLC2A1), die Glukose transportieren; die Na+/K+-ATPase, die Natrium- und Kaliumgradienten aufrechterhält; CFTR, ein ABC-Transporter, der als Chloridkanal fungiert; sowie Lactosepermease LacY in Bakterien, die Lactose transportiert.

Transporterproteine sind zentral für Nährstoffaufnahme, Ausscheidung, osmotische Balance und zelluläre Kommunikation. Störungen können Krankheiten verursachen, etwa Mukoviszidose durch CFTR-Mutationen; Defekte bei SGLT-Transportern betreffen die Glukoseaufnahme. Sie beeinflussen zudem Medikamentenverteilung und Resistenzmechanismen.