Transportproteiner er proteiner som flytter stoffer inn og ut av celler eller gjennom andre biologiske membraner. Stoffene som transporteres kan være små og store molekyler eller ioner. Transportproteiner er blant annet sentrale i cellens evne til å sende nervesignaler.
Alle celler er omsluttet av en cellemembran som avgrenser cellen fra omgivelsene. Transportproteinene sitter i cellemembranen hvor de aktivt eller passivt slipper stoffene inn og ut av cellen.
Mange transportproteiner virker ved å endre sin egen form. Når et molekyl har festet seg til en del av proteinet som stikker ut av membranen, kan proteinet vrenge seg, slik at delen som vendte ut av cellen i neste øyeblikk vender innover i cellen. Ved denne formendringen transporteres dermed molekylet gjennom membranen.
Stoffene som transporteres kan for eksempel være vann, natriumioner eller andre molekyler. Det er ulike transportproteiner som transporterer ulike stoffer gjennom cellemembranen, for eksempel:
- aquaporin transporterer vannmolekyler
- natrium-kalium-pumpen transporterer natriumioner og kaliumioner, og er elektrogen.
Transportproteiner er en av av flere måter stoffer kan transporteres gjennom cellemembranen.
Natrium-kalium-pumpen
I det viktige transportproteinet natrium-kalium-pumpen (Na+-K+-pumpen), er denne formendringen koblet til fosforylering av proteinet. Na+-K+-pumpen sørger for å pumpe Na+ (natriumioner) ut og K+ (kaliumioner) inn i cellen, med ATP (adenosintrifosfat) som drivkraft. Det er en spontan lekkasje av disse ionene ut av cellen, og denne pumpen kompenserer for dette. En ujevn fordeling av Na+ og K+ mellom cellene og deres omgivelser er nødvendig for en rekke funksjoner, og en betydelig del av organismens energiforbruk går med til nettopp denne transporten.
Legemiddelet digitalis fra planten revebjelle, som har visse hjertestimulerende effekter, virker antagelig ved å hemme Na+-K+-pumpen. Transport av visse stoffer (glukose og aminosyrer) inn i cellene drives ikke direkte med ATP, men ved en samtidig transport på det samme protein av Na+ innover. Man kjenner til arvelige sykdommer hvor en gruppe beslektede aminosyrer ikke transporteres normalt fordi deres felles transportprotein er endret.
Na+-K+-pumpen er studert særlig av den danske forskeren J. C. Skou, som mottok Nobelprisen i medisin og fysiologi for sin forskning
