Zur Definition, Nomenklatur und Klassifizierung von Wasserkanalproteinen (Aquaporine und Verwandte)

Ein Wasserkanalprotein (WCP) oder ein Wasserkanal kann als ein Transmembranprotein definiert werden, das eine spezifische dreidimensionale Struktur mit einer Pore aufweist, die einen Weg für die Wasserpermeation durch biologische Membranen bietet. Die Pore wird von zwei hoch konservierten Regionen in der Aminosäuresequenz gebildet, den so genannten NPA-Boxen (oder Motiven) mit drei Aminosäureresten (Asparagin-Prolin-Alanin, NPA) und mehreren umgebenden Aminosäuren. Die NPA-Boxen werden als die „Signatur“-Sequenz der WCPs bezeichnet. WCPs sind eine Familie von Proteinen, die zur Superfamilie der Membrane Intrinsic Proteins (MIPs) gehören. Darüber hinaus gibt es in der MIP-Superfamilie (mit mehr als 1000 Mitgliedern) auch Proteine, die keine Kanalaktivität aufweisen. Die WCP-Familie umfasst drei Unterfamilien: Aquaporine, Aquaglyceroporine und S-Aquaporine. (1) Die Aquaporine (AQPs) sind wasserselektive oder spezifische Wasserkanäle, die von verschiedenen Autoren auch als „orthodoxe“, „gewöhnliche“, „konventionelle“, „klassische“, „reine“, „normale“ oder „sensu strictu“-Aquaporine bezeichnet werden; (2) Die Aquaglyceroporine sind durchlässig für Wasser, aber auch für andere kleine ungeladene Moleküle, insbesondere Glycerin; zu dieser Familie gehören die Glycerin-Facilitatoren, abgekürzt GlpFs, von Glycerin-Permease-Facilitatoren. Die „Signatur“-Sequenz für Aquaglyceroporine ist der Asparaginsäurerest (D) in der zweiten NPA-Box. (3) Die dritte Unterfamilie der WCPs hat wenig konservierte Aminosäuresequenzen um die NPA-Boxen herum, die sich nicht den ersten beiden Unterfamilien zuordnen lassen. Ich empfehle, für diese Unterfamilie immer den Namen S-Aquaporine zu verwenden. Sie werden auch „Superaquaporine“, „Aquaporine mit ungewöhnlichen (oder abweichenden) NPA-Boxen“, „subzelluläre Aquaporine“ oder „sip-like Aquaporine“ genannt. Ich empfehle auch, immer die Schreibweise „Aquaporin“ (nicht „Aquaporin“) zu verwenden, und für verschiedene AQPs die Abkürzung „AQP“, unmittelbar gefolgt von der Nummer (z. B. AQP1), ohne Leerzeichen oder – was zu Verwechslungen mit „Minus“ führen könnte.