Akuaporin 4

Akuaporin-4, juga dikenal sebagai AQP4, adalah protein saluran air yang dikodekan oleh gen AQP4 pada manusia. AQP4 termasuk ke dalam famili protein membran integral akuaporin yang menyalurkan air melewati membran sel. Akuaporin dengan jumlah terbatas ditemukan di dalam sistem saraf pusat: AQP1, 3, 4, 5, 8, 9, dan 11, tetapi representasi yang lebih khusus dari AQP1, 4, dan 9 ditemukan di dalam otak dan sumsum tulang belakang. Pada sistem saraf pusat, AQP4 merupakan saluran akuaporin yang paling banyak ditemukan, secara spesifik terletak di astrosit tepi pembuluh mikro cuar kaki, pembatas glia, dan ependima.

Akuaporin-4 pertama kali diidentifikasi pada 1986. Protein ini merupakan bukti pertama dari keberadaan saluran transpor air. Metode yang digunakan untuk menemukan keberadaan saluran transpor ini adalah dengan eksperimen knockout. Dengan teknik ini, mereka dapat menunjukkan peran penting AQP4 pada kerusakan sistem saraf pusat dan ketakseimbangan air pada otak.

Struktur 
Struktur AQP4 terdiri dari enam domain transmembran dan lima gelung penghubung membentuk saluran. Melalui kristalografi sinar-X, ditemukan bahwa “setiap monomer AQP4 memuat enam domain heliks berentang membran dan dua segmen heliks pendek melingkupi pori air sempit.” Serupa dengan saluran akuaporin lainnya, monomer AQP4 bergabung membentuk tetramer. Lebih lanjut, AQP4 memiliki dua bentuk isomer struktural berbeda yang terletak di sistem saraf pusat: M1 dan M23. Keduanya membentuk homotetramer dan heterotetramer yang permeabel terhadap air. Bentuk isomer M23 berupa susunan bujur sangkar lebih besar pada membran astrosit ujung akson, dibandingkan dengan bentuk isomer M1 yang lebih kecil dan takstabil. Tetramer akuaporin-4 berkumpul membentuk susunan partikel ortogonal (OAP) pada membran plasma sel.

Fungsi 
Fungsi secara keseluruhan akuaporin-4 adalah menyediakan transportasi air dengan cepat seperti menjaga keseimbangan homeostatik di dalam sistem saraf pusat. Protein ini merupakan protein saluran air primer yang menyesuaikan homeostasis air di sistem saraf pusat. AQP4 mungkin terlibat dalam berbagai proses fisiologis seperti pembuangan sampah (sistem glimfatik) dan penyelarasan halus homeostasis kalium. Air mengalir ke dalam dan luar otak atau sumsum tulang belakang dibantu AQP4. Di sini, saluran AQP4 merespons secara pasif terhadap gradien osmotik. Lebih lanjut, AQP4 memainkan peran pada transpor air otak, migrasi sel, edema otak, metabolisme, dan homeostasis sel.

Sistem lainnya juga diregulasi oleh AQP4. Pada telinga dalam, peran utama AQP4 adalah memelihara keseimbangan osmotik dalam membantu sel epitelium di dalam organ Korti dengan mendaur ulang K+. Peran spesifik AQP4 lainnya adalah membantu molekul bau berikatan dengan reseptor target dan protein pengikat di dalam epitelium olfaktori. Di dalam retina, peran AQP-4 adalah untuk menjaga homeostasis. Akuaporin-4 penting dalam pembentukan memori maupun plastisitas sinapsis. Kinerja lainnya adalah akuaporin-4 terlibat pada plastisitas sinapsis, migrasi astrosit, regulasi volume ruang ekstraseluler, dan homeostasis kalium.

Referensi

Bacaan lanjutan

Pranala luar 
 
 

Protein membran