Nghiên cứu cấu trúc và chức năng của aquaporins

Luận án tiến sĩ phân tích structural and functional studies of aquaporins, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm, đóng góp tri thức mới cho ngành.

• Tác giả: Kun Liu
• Người hướng dẫn: PTS. Peter Agre
• Trường học: Johns Hopkins University
• Chuyên ngành: Biological Chemistry
• Đề tài: Nghiên Cứu Cấu Trúc Và Chức Năng Của Aquaporin: Từ AQP6 Đến AQP8
• Loại tài liệu: thesis
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Baltimore

Tóm tắt

I. Tổng Quan Cấu Trúc Chức Năng Aquaporin AQP6 Đến AQP8

Aquaporin (AQP) là một họ protein kênh màng có vai trò quan trọng trong việc vận chuyển nước và các phân tử nhỏ qua màng tế bào. Nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của các AQP, đặc biệt là AQP6 đến AQP8, đóng vai trò then chốt trong việc hiểu rõ cơ chế vận chuyển và vai trò sinh lý của chúng. AQP6, AQP7 và AQP8 có những đặc điểm cấu trúc và chức năng riêng biệt, ảnh hưởng đến khả năng vận chuyển các chất khác nhau. Nghiên cứu này nhằm mục đích làm sáng tỏ những đặc điểm độc đáo này, góp phần vào việc phát triển các ứng dụng y học tiềm năng. Hiểu rõ cấu trúc và chức năng của các AQP này sẽ mở ra những hướng đi mới trong việc điều trị các bệnh liên quan đến rối loạn vận chuyển nước và các chất khác.

1.1. Giới Thiệu Về Họ Protein Aquaporin AQP

Họ protein Aquaporin (AQP) bao gồm một nhóm các protein kênh màng, đóng vai trò thiết yếu trong việc vận chuyển nước và một số chất tan nhỏ qua màng tế bào. Các AQP được tìm thấy ở nhiều sinh vật, từ vi khuẩn đến thực vật và động vật có vú. Chúng có cấu trúc tứ phân, mỗi đơn vị chứa một lỗ thông cho phép nước hoặc các phân tử khác đi qua. Các nghiên cứu đã chỉ ra vai trò quan trọng của AQP trong nhiều quá trình sinh lý, bao gồm cân bằng nước, bài tiết, và sự hấp thụ. Sự khác biệt trong cấu trúc và chức năng giữa các AQP khác nhau cho phép chúng thực hiện các nhiệm vụ chuyên biệt trong các loại tế bào và mô khác nhau. AQP6, AQP7 và AQP8 là ba thành viên quan trọng của họ protein AQP, mỗi loại có vai trò sinh lý độc đáo.

1.2. Tầm Quan Trọng của Nghiên Cứu AQP6 Đến AQP8

Nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của AQP6, AQP7 và AQP8 mang ý nghĩa quan trọng vì chúng liên quan đến nhiều quá trình sinh lý khác nhau. AQP6 được biết đến như một kênh anion và có thể chuyển đổi thành một kênh nước chọn lọc thông qua một đột biến axit amin đơn. AQP7 đóng vai trò trong vận chuyển glycerol và urea, có liên quan đến sự phát triển của béo phì. AQP8, hoạt động như một kênh mở, có vai trò quan trọng trong chuyển hóa, mặc dù đóng góp của nó vào vận chuyển glycerol hoặc urea vẫn chưa được giải quyết. Hiểu rõ những vai trò này có thể giúp phát triển các phương pháp điều trị mới cho các bệnh liên quan.

II. Thách Thức Giải Mã Cấu Trúc Chức Năng Riêng Biệt Của AQP

Mặc dù đã có nhiều tiến bộ trong nghiên cứu về aquaporin, việc giải mã đầy đủ cấu trúc và chức năng riêng biệt của từng AQP vẫn còn nhiều thách thức. Mỗi AQP có những đặc điểm cấu trúc độc đáo, ảnh hưởng đến khả năng chọn lọc và vận chuyển các chất khác nhau. Ví dụ, sự khác biệt nhỏ trong trình tự axit amin có thể ảnh hưởng lớn đến tính thấm của kênh đối với nước, ion hoặc các phân tử nhỏ khác. Ngoài ra, việc xác định vai trò sinh lý chính xác của từng AQP trong các tế bào và mô khác nhau đòi hỏi các phương pháp nghiên cứu phức tạp và tích hợp.

2.1. Sự Khác Biệt Cấu Trúc Giữa AQP6 AQP7 AQP8

Mỗi aquaporin (AQP6, AQP7 và AQP8) sở hữu những đặc điểm cấu trúc độc đáo. Các nghiên cứu cho thấy sự khác biệt về trình tự axit amin, cấu trúc không gian, và sự tương tác với các protein khác. Ví dụ, vị trí của các vòng lặp ngoại bào và nội bào có thể ảnh hưởng đến khả năng hình thành liên kết hydro và tương tác với các phân tử khác. Sự khác biệt này dẫn đến sự khác biệt về tính thấm và khả năng điều chỉnh kênh.

2.2. Khó Khăn trong Xác Định Chức Năng Sinh Lý Cụ Thể

Việc xác định chức năng sinh lý cụ thể của từng AQP gặp nhiều khó khăn. Nhiều tế bào và mô biểu hiện nhiều loại AQP khác nhau, làm cho việc phân biệt vai trò của từng loại trở nên phức tạp. Ngoài ra, chức năng của AQP có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện sinh lý và bệnh lý. Do đó, cần có các phương pháp nghiên cứu phức tạp, chẳng hạn như knock-out gene và các mô hình tế bào, để xác định chính xác vai trò của từng AQP.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Tiếp Cận Cấu Trúc và Chức Năng AQP

Nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của aquaporin đòi hỏi sự kết hợp của nhiều phương pháp khác nhau. Các phương pháp cấu trúc như tinh thể học tia X và kính hiển vi điện tử cho phép xác định cấu trúc ba chiều của protein, cung cấp thông tin chi tiết về vị trí của các axit amin quan trọng và cơ chế vận chuyển. Các phương pháp chức năng như đo dòng điện màng và phân tích khuếch tán ánh sáng được sử dụng để đánh giá tính thấm của kênh đối với nước và các chất tan khác. Sự kết hợp của các phương pháp này cho phép hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa cấu trúc và chức năng của aquaporin.

3.1. Tinh Thể Học Tia X và Kính Hiển Vi Điện Tử

Tinh thể học tia X và kính hiển vi điện tử là những kỹ thuật quan trọng để xác định cấu trúc ba chiều của aquaporin. Tinh thể học tia X cung cấp thông tin chi tiết về vị trí của từng nguyên tử trong protein, trong khi kính hiển vi điện tử cho phép quan sát cấu trúc tổng thể của protein ở độ phân giải cao hơn. Kết hợp những kỹ thuật này giúp hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của kênh aquaporin.

3.2. Đo Dòng Điện Màng và Phân Tích Khuếch Tán Ánh Sáng

Đo dòng điện màng và phân tích khuếch tán ánh sáng là những phương pháp quan trọng để đánh giá chức năng của aquaporin. Đo dòng điện màng cho phép xác định tính thấm của kênh đối với các ion và các phân tử tích điện khác, trong khi phân tích khuếch tán ánh sáng có thể được sử dụng để đo tốc độ vận chuyển nước và các chất tan khác qua màng tế bào. Các thí nghiệm stopped-flow kết hợp với phân tích tán xạ ánh sáng được sử dụng để nghiên cứu động học vận chuyển nước qua AQP8.

IV. AQP6 Nghiên Cứu Chuyển Đổi Từ Kênh Anion Sang Kênh Nước

AQP6 là một aquaporin độc đáo vì nó hoạt động như một kênh anion và có thể được chuyển đổi thành một kênh nước chọn lọc thông qua một đột biến axit amin đơn. Nghiên cứu về cơ chế chuyển đổi này cung cấp thông tin quan trọng về các yếu tố quyết định tính chọn lọc của aquaporin. Đột biến N60G trong AQP6 đã được chứng minh là làm thay đổi tính chọn lọc của kênh, cho phép nó vận chuyển nước hiệu quả hơn. Nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc và chức năng của AQP6 có thể giúp phát triển các phương pháp điều trị mới cho các bệnh liên quan đến rối loạn vận chuyển ion.

4.1. Vai Trò Kênh Anion Của Aquaporin 6 AQP6

AQP6 ban đầu được xác định là một kênh anion, cho phép vận chuyển các ion âm qua màng tế bào. Tuy nhiên, các nghiên cứu sau đó đã chỉ ra rằng AQP6 cũng có thể vận chuyển nước, mặc dù với hiệu quả thấp hơn so với các aquaporin chuyên biệt về nước. Sự đa chức năng này làm cho AQP6 trở thành một đối tượng nghiên cứu hấp dẫn.

4.2. Đột Biến N60G và Sự Thay Đổi Tính Chọn Lọc Của AQP6

Đột biến N60G trong AQP6 đã được chứng minh là làm thay đổi đáng kể tính chọn lọc của kênh. Đột biến này thay thế một asparagine (N) bằng một glycine (G) tại vị trí 60 trong trình tự axit amin của AQP6. Sự thay đổi này làm tăng đáng kể tính thấm của kênh đối với nước, biến AQP6 thành một kênh nước hiệu quả hơn.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn AQP7 Béo Phì AQP8 Chuyển Hóa

Nghiên cứu về AQP7 và AQP8 đã mở ra những ứng dụng thực tiễn quan trọng trong việc hiểu và điều trị các bệnh liên quan đến rối loạn chuyển hóa. AQP7 đóng vai trò quan trọng trong vận chuyển glycerol và urea, có liên quan đến sự phát triển của béo phì. Đột biến G264V trong AQP7 đã được chứng minh là làm giảm khả năng vận chuyển glycerol. AQP8, hoạt động như một kênh mở, có vai trò quan trọng trong chuyển hóa, mặc dù đóng góp chính xác của nó vào vận chuyển glycerol hoặc urea vẫn chưa được xác định hoàn toàn. Các nghiên cứu tiếp theo về AQP7 và AQP8 có thể giúp phát triển các phương pháp điều trị mới cho béo phì và các bệnh liên quan đến rối loạn chuyển hóa.

5.1. Vai Trò Của AQP7 Trong Vận Chuyển Glycerol và Urea

AQP7 đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển glycerol và urea, hai phân tử quan trọng trong chuyển hóa lipid và nitơ. Glycerol là một thành phần của triglyceride, chất béo dự trữ chính trong cơ thể. Urea là sản phẩm thải của quá trình chuyển hóa protein. AQP7 giúp điều chỉnh nồng độ của các phân tử này trong các tế bào và mô khác nhau.

5.2. Liên Hệ Giữa AQP8 và Quá Trình Chuyển Hóa Tế Bào

AQP8 được cho là có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa tế bào. Mặc dù vai trò cụ thể của AQP8 trong vận chuyển glycerol và urea vẫn chưa được xác định hoàn toàn, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng AQP8 có thể đóng vai trò trong việc điều chỉnh nồng độ của các chất chuyển hóa khác nhau trong tế bào. AQP8 có thể hoạt động như một kênh mở, cho phép vận chuyển các phân tử nhỏ qua màng tế bào.

VI. Kết Luận Tiềm Năng Ứng Dụng và Hướng Nghiên Cứu Aquaporin

Nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của aquaporin, đặc biệt là AQP6 đến AQP8, đã mang lại những hiểu biết sâu sắc về cơ chế vận chuyển nước và các phân tử nhỏ qua màng tế bào. Những hiểu biết này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong y học, bao gồm việc phát triển các phương pháp điều trị mới cho các bệnh liên quan đến rối loạn vận chuyển nước và chất tan. Hướng nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc giải quyết các câu hỏi còn bỏ ngỏ về vai trò sinh lý chính xác của từng AQP và khám phá các phương pháp điều chỉnh hoạt động của AQP để điều trị bệnh.

6.1. Tóm Tắt Các Nghiên Cứu Quan Trọng Về AQP6 AQP7 AQP8

Các nghiên cứu quan trọng về AQP6, AQP7 và AQP8 đã làm sáng tỏ vai trò của chúng trong nhiều quá trình sinh lý khác nhau. Nghiên cứu về AQP6 đã cho thấy khả năng chuyển đổi từ kênh anion sang kênh nước. Nghiên cứu về AQP7 đã chỉ ra vai trò của nó trong vận chuyển glycerol và urea. Nghiên cứu về AQP8 đã cho thấy tiềm năng của nó trong việc điều chỉnh quá trình chuyển hóa tế bào.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Aquaporin Trong Tương Lai

Hướng nghiên cứu aquaporin trong tương lai nên tập trung vào việc giải quyết các câu hỏi còn bỏ ngỏ về vai trò sinh lý chính xác của từng AQP và khám phá các phương pháp điều chỉnh hoạt động của AQP để điều trị bệnh. Việc phát triển các chất điều chỉnh AQP có chọn lọc có thể mở ra những phương pháp điều trị mới cho nhiều bệnh khác nhau.

Trích đoạn nội dung tài liệu

STRUCTURAL AND FUNCTIONAL STUDIES OF AQUAPORINS By Kun Liu A dissertation submitted to the Johns Hopkins University in conformity with the requirements for the degree of Doctor of Philosophy Baltimore, Maryland July 2006 © 2006 Kun Liu All Rights Reserved UMI Number: 3240759 Copyright 2006 by Liu, Kun All rights reserved. INFORMATION TO USERS The quality of this reproduction is dependent upon the quality of the copy submitted. Broken or indistinct print, colored or poor quality illustrations and photographs, print bleed-through, substandard margins, and improper alignment can adversely affect reproduction. In the unlikely event that the author did not send a complete manuscript and there are missing pages, these will be noted.

Also, if unauthorized copyright material had to be removed, a note will indicate the deletion. ® UMI UMI Microform 3240759 Copyright 2007 by ProQuest Information and Learning Company. All rights reserved. This microform edition is protected against unauthorized copying under Title 17, United States Code.

ProQuest Information and Learning Company 300 North Zeeb Road P. Box 1346 Ann Arbor, MI 48106-1346 ABSTRACT Aquaporin (AQP) is a family of membrane channel proteins that specifically transport water and / or small solutes. AQP homologs have been found in nearly all forms of life including archaea, eubacteria, fungi, plants and animals. So far, thirteen mammalian AQP genes have been reported and characterized.

They are widely expressed in numerous tissues/organs. According to the protein sequence alignment and different permeabilities, AQPs are further classified into two subgroups. The aquaporin subfamily is only permeable to water, and the aquaglyceroporin subfamily transports small solutes (such as glycerol and urea) as well as water. AQP6 belongs to the aquaporin subfamily.

Unlike other AQPs, AQP6 functions not as a water channel but as an anion-selective channel. Single-channel analyses have shown AQP6 to flicker rapidly between closed and open status. Amino acid sequence alignment and modeled structure both indicated that there is a unique asparagine residue (N60) in transmembrane domain (TM) 2 of AQP6. To test the hypothesis that N60 introduces instability to the TM2-TMS interaction and that the instability may contribute the rapid gating of the anion permeability of AQP6, site-directed mutagenesis was performed.

The asparagine residue was replaced by glycine, alanine or serine and the water or anion permeability of each mutant (N60G, N60A or N60S) was determined by the oocyte swelling assay and electrophysiological recordings. Our results showed that a single residue substitution (N60G) converted AQP6 from an anion channel to a water channel. This suggests that N60 may act as a teeter board needed for rapid structural oscillations between TM2 and TMS during anion permeation. AQP8 is another member of water-selective aquaporin subfamily.

It is widely expressed in many tissues and organs. Previous studies in frog oocytes suggested that AQP8 was permeable to water, urea and ammonia, but no direct characterization had yet been reported. For direct functional characterization, recombinant rat, human and mouse AQP8 proteins were purified from yeast and reconstituted into proteoliposomes. Using a stopped-flow spectrophotometer, all three AQP8 proteoliposome samples exhibited significant water permeability, which was inhibited by mercuric chloride and rescued by 2-mercaptoethanol.

Rat and human AQP8 proteoliposomes did not transport glycerol or urea but were permeable to formamide, which was also inhibited by mercuric chloride. Human AQP8-injected oocytes had significantly higher [“C]methylammonium uptake than control oocytes. Since formamide and methylammonium are used as ammonia analogues, our results suggest that AQP8 may transport ammonia in vivo and physiologically contribute to the acid—base equilibrium. AQP7, a member of the aquaglyceroporin subfamily, is permeable to water, glycerol, urea and arsenite.

It is expressed in adipose tissue, kidney and testis. Recent studies in human subjects and AQP7 null mice have shown that AQP7 is involved in fat metabolism. To determine whether AQP7 is a risk factor for human health, AQP7 SNPs (single nucleotide polymorphisms) were screened among 2071 individuals. Twelve non-synonymous SNPs in the coding region of AQP7 were found by searching two databases.

Three of them, E40K, N94S and G264V, seemed important for AQP7 structure and/or function through sequence alignment and structural modeling. In functional characterization, N94S transported water and glycerol similar to wild-type AQP7. In contrast, E40K and G264V did not transport water or glycerol and had much lower expression on the oocyte plasma membrane than wild-type AQP7. In the SNP-screening, no individuals carrying E40K or N9OS were found.

However, there were some G264V heterozygotes. The G264V SNP was dependent on ethnicity. There were only 0.5% of African-Americans and 0.6% of Ghanaians carrying this SNP, whereas 8.3% of European centenarians and 10.3% of normal Europeans had this SNP. The frequency of G264V in Hispanics was moderate (4.

No significant correlation between the G264V SNP and diabetes was observed. Among the Caucasian G264V heterozygotes, the occurrence of diabetes (47%) was similar to that of the wide-type ethnically matched counterparts (50%). In Hispanics, the diabetes rate was 37.5% in G264V heterozygotes and 51% in wild-type individuals. No significant correlation between G264V and longevity was found either.

The prevalence of the G264V SNP was 9.3% in European centenarians and 10.3% in ii European non-centenarians. The fact that no G264V homogzygotes were found among 1320 Europeans or Caucasians suggests that G264V homozygotes have a selective disadvantage during evolution. Thesis Advisor: Dr. Peter Agre, Visiting Professor of Biological Chemistry, Johns Hopkins University, School of Medicine; Vice Chancellor for Science and Technology, Professor of Cell Biology, Duke University, School of Medicine Thesis Reader: Dr.

Peter Maloney, Professor of Physiology, Johns Hopkins University, School of Medicine iv ACKNOWLEDGMENTS First of all, I would like to thank my thesis advisor, Dr. Peter Agre, for his support during my PhD. He led me to the intriguing field of aquaporin channels, and provided continued guidance throughout the past three and half years. Particularly, I would like to thank Dr.

Masato Yasui, who was the organizer of the study on AQP6 N60G mutant, in which I developed my interests in the structural and functional studies of AQPs. I would like to extend special appreciation to Dr. Jennifer Carbrey, who provided me a lot of help in my research projects, as well as general laboratory issues. David Kozono gave me numerous suggestions during my rotation in the Agre lab and at the beginning of my thesis projects.

I would like to thank other members of Agre lab, including Chunyi George Huang, Yangjian Liu, Dr. Dominique Promeneur and past members including Dr. Dan Gorelick-Feldman, Dr. Hiroaki Nagase, Dr.

Johan Agren, Dr. Landon King, Dr. Kelly Schweitzer and Dr. Venkataramana Sidhaye, for their helps and discussions in both scientific research and everyday life.

I think I am very lucky to be a member of such a cooperative team over the past few years. I would also like to thank our collaborators including Dr. Akihiro Hazama for helping us with the electrophysiology study, Dr. Giuseppe Calamita for suggestions and manuscript proof-reading in the AQP8 project, Dr.

Peter Pohl for the single channel analysis in AQP8 functional characterization, Dr. Vann Bennett for the thoughtful suggestions in the study of AQP7, GENNID study group from American Diabetes Association for supplying DNA samples of diabetic patients, Dr. Alli Puca and Dr. Rand Allingham for kindly sharing human DNA samples, Dr.

Kevin Shianna in Duke University Medical Center SNP genotyping facility for help with primer design and the great job in genotyping, Michael Delannoy in the JHMI microscopy facility and finally the JHMI sequencing facility for technical support. I am grateful to the Department of Biological Chemistry for providing the great academic atmosphere that encourages me to develop independence in conducting basic research. I also wish to acknowledge my thesis committee members, Drs. Peter Maloney, Michael Caterina and Pere Puigserver for suggestions and comments related to my thesis projects.

They gave me a much broader view of my research. Finally and above all, I am most grateful to my parents, parents-in-law and my brother for their support, encouragement and love throughout my life, and my wonderful husband, Dr. Chen Chen, for his deep and sweet love. vi TABLE OF CONTENTS 1y: (00 .ccccsccscecseeessesseeescsesesssessesesseseessssesasneanesseeaasacaneeens V Hà Hà Hit vii Ăn HH Ha.-- TABLE OF CONTENTS.

LIST OF TABLES. LH HH Hàng Hư nh HH kh vi HH ngà HH --- 55 cành. LIST OF FIGURES. 69 Hà hư hà th vii LIST OF TABLES Site-directed mutations.

CHAPTER 2 Solute permeabilities of rAQP8 and hAQP8. CHAPTER 3 ˆ Summary of G264V SNP genotyping in different populations. viii LIST OF FIGURES FIGURE 4. 22 The Gly to Asn mutants of AQP0, AQP1, AQP2, and AQP6 in oocytes.seecsssccssscssscssscsescsrsssnsssccsscecseecsasessenseessseasseaesascnsssasereneeecssacsanenenes 24 Structural model highlighting the crossing point between TM2 and TMS.

46 [ÝC]Methylammonium uptake by hAQP8-injected oocytes. CHAPTER 3 Functional characterization of the AQP7 SNPs in oocytes. INTRODUCTION Water is the most abundant component of life, so water transport in living organisms is of fundamental importance. Water molecules can pass through biological membranes by simple diffusion.

However, a high velocity of water transport is still needed in multiple systems, for example, amphibian bladders, mammalian erythrocytes and renal collecting ducts. For several decades, people suspected that water-specific channels existed, but the identity of such molecules remained illusive until the discovery of the first aquaporin (AQP) by Peter Agre and coworkers (Preston et al. Later, AQP homologs were found in nearly all forms of life including archaea, eubacteria, fungi, plants and animals. So far, thirteen mammalian AQP genes have been reported and characterized.

They are widely distributed in numerous tissues/organs. According to the protein primary sequence alignment and different permeabilities, AQPs are further classified into two subgroups. The aquaporin subfamily is only permeable to water, and the aquaglyceroporin subfamily transports small solutes (such as glycerol and urea) as well as water (Agre P. Directed by osmotic gradients, AQP-mediated water movement is 10 to 100 fold faster than passive diffusion.

The E, (Arrhenius activation energy) almost equals the energy required for the diffusion of water in bulk solution (~5 kcal mol”), which is much less temperature-dependent than diffusion (Agre P. Most AQPs are inhibited by mercurials and rescued by reducing reagents such as beta-mercaptoethanol. The mechanisms of inhibition and rescue have been well studied. Mercurials bond to the sulfide of a cystine residue in the pore region and block the pore.

This bond can be reduced by beta-mercaptoethanol (Agre P. In the cell membrane, AQPs usually form tetramers through non-specific hydrophobic interactions. However, previous structural studies showed that each AQP monomer has its own pore (Kozono D. AQPI is the first aquaporin with a solved atomic structure (Murata K.

Recently, structures of several other AQPs (such as mammalian AQPO, AQP4 and an E. coli aquaglyceroporin called GlpF) have also been obtained. All known AQP structures share an hourglass-shaped pore, formed by three pairs of tilted transmembrane (TM) a-helices and two semi-loops (NPA loops). Helices cross between TM 1 and 3, 4 and 6, 2 and 5.

These structures help to explain the high velocity and the restricted selectivity of AQP-mediated transport. Notably, there are highly conserved glycine residues at the TM-contacting sites, and the glycine-glycine interactions are thought to stabilize the overall structure (Schneider D et al. Studies in mammals suggest that AQPs are involved in diseases including abnormalities of kidney function, loss of vision, onset of brain edema, starvation, and arsenic toxicity (Agre P et al. Discovery of the AQP family has provided new insights into physiology and may lead to the identification of AQPs as potential targets for novel therapies when water homeostasis is disrupted.

The aquaporins, blueprints for cellular plumbing systems. Aquaporin water channels - from atomic structure to clinical medicine. Agre P and Kozono D. Aquaporin water channels: molecular mechanisms for human diseases.

Aquaporin water channels: atomic structure molecular dynamics meet clinical medicine. Murata K, Mitsuoka K, Hirai T, Walz T, Agre P, Heymann JB, Engel A and Fujiyoshi Y. Structural determinants of water permeation through aquaporin-1. GM, Carroll TP, Guggino WB and Agre P.

Appearance of water channels in Xenopus oocytes expressing red cell CHIP28 protein. Schneider D, Liu Y, Gerstein M and Engelman DM.