Membranprotein

Et membranprotein er et protein som er assosiert med cellemembranen eller en biomembran av cellekammer eller organeller i en celle .

Det skilles mellom perifere membranproteiner , som proteiner bundet til membranoverflaten, og integrerte membranproteiner , som er integrert med en hydrofob komponent i det doble lipidlaget i membranen og stort sett spenner dem som transmembrane proteiner . Rundt 25 til 30 prosent av alle naturlig forekommende proteiner lagres i cellemembraner. ^{[1] [2] [3]} Begrepet proteolipider er en utdatert betegnelse for hydrofobe integrerte membranproteiner. ^{[4] I} motsetning til lipoproteiner er proteolipider ikke vannløselige. ^[5]

eiendommer

De integrerte membranproteinene inkluderer transmembrane proteiner , mens de perifere membranproteinene inkluderer de membranbundne proteiner . Forskjellen ligger i om de helt eller delvis trenger inn i biomembranen eller bare er festet til eller forankret i den hydrofile overflaten av lipidbilaget . Cellulære proteiner med deler på celleoverflaten kalles overflateproteiner.

Mange overflateproteiner har blitt oppdaget som CD -antigener . Virale proteiner på overflaten av en virion blir også referert til som overflateproteiner og binder ofte antistoffer der , men er bare membranproteiner med de karakteristiske hydrofobe aminosyresekvensene i innhyllede virus. Proteiner og karbohydrater med minst en del på celleoverflaten kan utløse en humoral immunrespons som antigener og omtales som overflate -antigener i forhold til immunsystemet .

Strukturen til proteinene avhenger av tilstanden. Et protein forankret i membranen har ofte fosforylering , glykosylering og myristoylering , som post-translasjonelt påvirker den tertiære strukturen .

Membranproteiner er av stor medisinsk betydning: rundt halvparten av alle godkjente legemidler virker på denne typen proteiner som et terapeutisk mål. ^[3]

Funksjoner

Membranproteiner er funksjonelle nøkkelproteiner fordi de er en viktig del av strukturell avgrensning av organellene ; de spiller også en avgjørende rolle i nesten alle mobilfunksjoner. ^{[3] [6]} For å bli nevnt her er blant andre:

1. Enzymaktivitet
2. Signaloverføring
3. Transport (proteiner, ioner, etc.)
4. Forankring til cytoskjelettet og ekstracellulær matrise
5. Celle-cellegjenkjenning
6. Celleforbindelse

Typer

Membranproteiner tar vanligvis viktige fysiologiske oppgaver, f.eks. B. som celleadhesjonsmolekyler , translokaser eller reseptorer for signalveier . Eksempler er poriner (f.eks aquaporins , viktig for vannet og energibalansen) og ABC-transportører samt lette reseptorer så som rhodopsin .

Man skiller funksjonelt mellom transmembranproteinene. Transportører og kanaler er avgjørende for å sikre den ioniske balansen i en celle, enzymer katalyserer viktige metabolske prosesser, reseptorer tjener til å overføre signaler over et lipidlag, konneksiner etablerer direkte forbindelser mellom celler, etc.

Transportklasser

1. ABC transportør
2. Ionkanaler
3. Membranbundne ATPaser
4. SLC transportør
5. Vannkanaler (se Aquaporine )

Hydrofobicitet

I transmembraneområdet (transmembrane domene på omtrent åtte til tolv aminosyrer) er transmembrane proteiner bygget opp fra de mindre polare eller mer hydrofobe aminosyrene som inngår i et protein-lipid interaksjon med lipidene i membranen.

weblenker

• Cell, åpne opp! På: Wissenschaft.de 7. desember 2005. Amerikanske forskere så på slusene i cellemembranen mens de jobbet.

hovne opp

• Katalog over SLC -transportører
• Löffler & Petrides: Biochemistry and Pathobiochemistry , 7. utgave, 2003

Individuelle bevis

1. ↑ Tan, S.: Membranproteiner og membranproteomikk . I: Proteomics . 8, nr. 19, 2008, s. 3924-3932. PMID 18763712 .
2. ^ Carpenter, EP et al.: Overvinne utfordringene ved membranproteinkrystallografi . I: Curr Opin Struct Biol . 18, nr. 5, 2008, s. 581-586. PMID 18674618 .
3. ↑ ^{a b c} Baker, M.: Lage membranproteiner for strukturer: en billion små finjusteringer . I: Nat Methods . 7, nr. 6, 2010, s. 429-434. PMID 20508636 .
4. ^ JM Lackie: Dictionary of Cell and Molecular Biology , 4. utgave, 2007, Academic Press, ISBN 978-0-12-373986-5 . S. 347.
5. ↑ FA Pezold: lipider og lipoproteiner i blodplasma. Springer, 1961. ISBN 3642873669 . S. 22.
6. ^ Sadowski, PG: Subcellulær lokalisering av membranproteiner . I: Proteomics . 8, nr. 19, 2008, s. 3991-4011. PMID 18780351 .