Las proteínas encapsuladas son proteínas que se fijan en la membrana celular, y a menudo la atraviesan, llamada bicapa lipídica. Estas membranas forman la “piel” de las células, así como la “piel” del núcleo y otras subestructuras celulares. El metabolismo y la detección dentro de los organismos de la vida requiere que estas membranas permitan el paso de información, residuos, nutrientes y agua. Las proteínas integradas o integradas son el medio para hacer esto. (Las proteínas integradas son un subconjunto de la proteína de membrana, que también incluye proteína de membrana periférica que son apéndices unidos a la membrana). El video de youtube aquí es una excelente introducción a estas proteínas. La proteína embebida particular que se muestra es una Aquaporin. Dichas proteínas regulan y afectan el flujo de agua a través de las membranas. Agre y MacKinnon ganaron el Premio Nobel 2003 por el descubrimiento y la caracterización de estas proteínas. La aquaporina tiene dentro de su canal un filtro llamado filtro de selectividad aromático / arginina . (Varias enfermedades son rastreables a una forma / estructura de filtro defectuosa). Estos filtros seleccionan qué permitir a través del canal.
El video muestra la acción de este filtro. Las moléculas rojas / blancas son agua. El amarillo es una molécula de agua única, coloreada para facilitar el seguimiento de su viaje. La estructura blanco grisácea es la porción del Aquaporin que es neutral. Los grupos de azul verdoso y rojo son segmentos activos que tienen una carga neta o polaridad, por lo que interactúan e impactan las moléculas de agua. Si miras cuidadosamente el centro del flujo del canal, verás dos pequeños trinquetes de colores. Estos son el filtro de selectividad. Lo interesante aquí es que los Aquaporin, que Agre llama la “fontanería de la célula”, logran bombear fluidos a través de selectivamente “pirateando” las vibraciones térmicas sin la necesidad de energía externa de energía alguna.
Esto se hace mucho como navegar. Un velero se balancea en el viento creando una fuerza asimétrica. Así es como funcionan los trinquetes de filtro, crean un resultado asimétrico sin necesidad de una fuente de alimentación interna.
Muchos futuristas predicen una inminente escasez de agua en el mundo. Tal vez podamos aprender a cultivar membranas de Aquaporin masivas y crear sistemas de filtración de agua salada autoamplificados.
