膜运输蛋白（membrane transport protein），又称膜整合蛋白，是细胞膜上参与物质运输的跨膜蛋白或分子复合物。其功能为介导小分子和离子通过脂双层膜，维持细胞内外浓度梯度与膜电位差，包括被动运输（促进扩散）和主动运输（运输泵）两种机制 。
根据细胞生物学权威分类，膜运输蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两类 。载体蛋白通过构象变化结合并转运特定物质，既可介导被动运输也可介导主动运输；通道蛋白形成亲水性孔道，允许特定物质顺浓度梯度通过。根据能量来源和运输方式可分为易化扩散蛋白、主动转运蛋白和离子通道三大类 。其中ATP驱动泵属于主动运输蛋白，包含P类（如Na+-K+泵、Ca2+泵）、V类、F类（ATP合酶）及ABC超家族（如MDR蛋白）等类型。协同运输分为同向运输（如Na+与葡萄糖协同转运）和对向运输（如Na+-H+交换） 。溶质载体超家族是仅次于G蛋白偶联受体后的第二大膜蛋白家族，其成员在药物开发中受到越来越多的关注 。促进扩散相关蛋白虽然无酶活性，但具有特异性、竞争抑制性等类似酶催化的特征，故被称为透性酶 。部分膜转运蛋白还参与药物运输调控，与肿瘤多药耐药性相关 。
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