从细菌到人类，所有生物体内都活跃着一类重要的膜蛋白——ABC转运蛋白。作为最大的跨膜蛋白超家族之一，这些蛋白通过保守的ATP结合盒（ATP-binding cassette）结构域水解ATP获取能量，以驱动各种底物跨越细胞膜。

ABC转运蛋白的功能与重要性

ABC转运蛋白能够转运多种物质，包括但不限于：

• 营养物质和代谢产物
• 肽类、脂质和多糖
• 药物及外源毒素（⚠️与肿瘤多重耐药的核心机制相关）

这些蛋白在营养吸收、渗透调节及免疫应答等多种关键生理过程上发挥着重要作用，其功能异常可能直接导致多种遗传病。例如，囊性纤维化患者因CFTR蛋白（ABCC7亚型）基因突变，导致氯离子转运障碍，引发肺部黏液积聚及呼吸衰竭。

ABC转运蛋白的结构

人类基因组中编码了49个ABC转运蛋白，这些蛋白根据结构进化分为七类。经典结构包含两个核苷酸结合域（NBD）和两个跨膜结构域（TMD）。

典型的ABC转运蛋白有三种结构构型：

1. 全分子转运体：由单条多肽链构成，包含：
   • 两个核苷酸结合域（NBD）
   • 两个跨膜结构域（TMD）

   排列可以是TMD1-NBD1-TMD2-NBD2（正向）或NBD1-TMD1-NBD2-TMD2（反向）

2. 半分子转运体：由单条多肽链构成，包含：
   • 一个NBD和一个TMD

   其通过同源/异源二聚化形成功能单元。

3. 可溶性蛋白：NBD与TMD位于不同肽链（如ABCE/F亚型），主要负责翻译调控等非转运功能。

ABC转运蛋白的转运方向

ABC转运蛋白的转运方向主要分为两类：

• 将底物从细胞内运出：这类转运体广泛存在于真核和原核生物中。
• 将底物运进细胞内：主要存在于原核生物中，通常需要额外的底物结合蛋白（SBP）将底物递送至TMD。在革兰氏阴性菌中，SBP位于周质间隙，而在革兰氏阳性菌和古细菌中，SBP则与膜相关或与转运蛋白复合物连接。

ABC转运蛋白的物种分布

目前，在人类（Homo sapiens）基因组中已发现49个ABC转运蛋白，酵母（Saccharomyces cerevisiae）中约有30个，且大肠杆菌中已识别出79个ABC转运蛋白成员。与其他生物相比，植物的ABC转运蛋白数量较多，以水稻（Oryza sativa）和拟南芥（Arabidopsis thaliana）为例，这些植物中ABC转运蛋白的家族成员超过130种，这可能是植物在长期进化中对复杂环境的适应结果。

人类健康与医学价值

人生就是博-尊龙凯时提供科研级、高纯度的ABC蛋白多种亚型产品，帮助科研人员解析这些蛋白的结构与功能机制，为攻克癌症、遗传病及耐药性问题提供新的科研路径。我们的产品包括：

• Human ABCG2 protein [orb704922]
• Human ABCD1 protein [orb623974]
• Human ABCC1 protein [orb419225]
• Human ABCG1 protein [orb605290]
• Human ABCB8 protein [orb54691]
• Human ABCD3 Protein [orb1477128]

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参考文献

1. www.mdpi.com/1422-0067/26/13/6119

2. www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022283625001482?via%3Dihub

3. 王晓珠等，拟南芥ABC转运蛋白研究进展[J]，植物生理学报, 2017, 53(2): 133-144。