Integrált fehérjék vs perifériás fehérjék
A fehérjéket makromolekuláknak tekintik, amelyek egy vagy több polipeptidláncból állnak. A polipeptidláncok aminosavakból állnak, amelyeket peptidkötések kötnek össze. A fehérje elsődleges szerkezete az aminosav-szekvenciával határozható meg. Bizonyos gének sok fehérjét kódolnak. Ezek a gének meghatározzák az aminosav szekvenciáját, ezáltal meghatározva elsődleges szerkezetüket. Az integrált és a perifériás fehérjéket előfordulásuk miatt „plazma membránfehérjéknek” tekintik. Ezek a fehérjék általában felelősek a sejtek azon képességéért, hogy kölcsönhatásba lépjenek a külső környezettel.
Integrált fehérje
Az integrált fehérjék főleg teljesen vagy részlegesen a plazmamembrán kétrétegű foszfolipidjeiben találhatók meg. Ezeknek a fehérjéknek mind poláris, mind nem poláros régiói vannak. A poláros fejek kiemelkednek a kétréteg felszínéből, miközben nem poláris régiók vannak beágyazva. Általában csak a nem poláros régiók lépnek kölcsönhatásba a plazmamembrán hidrofób magjával azáltal, hogy hidrofób kötéseket hoznak létre a foszfolipidek zsírsav farkaival.
A teljes membránt a belső felülettől a külső felületig átfogó fehérjéket transzmembrán fehérjéknek nevezzük. A transzmembrán fehérjékben a lipidrétegből kinyúló mindkét vég poláris vagy hidrofil régió. A középső régiók nem polárosak, felületükön hidrofób aminosavak találhatók. Háromféle interakció segíti ezen fehérjék beágyazódását a kétrétegű lipidbe, nevezetesen az ionos kölcsönhatásokat a foszfolipid molekulák poláros fejével, a hidrofób kölcsönhatásokat a foszfolipid molekulák hidrofób farkaival és specifikus kölcsönhatásokat a lipidek, glikolipidek vagy oligoszacharidok bizonyos régióival.
Perifériás fehérje
A perifériás fehérjék (extrinsin fehérjék) a kétrétegű foszfolipidek legbelső és legkülső részén találhatók. Ezek a fehérjék lazán kötődnek a plazmamembránhoz, vagy közvetlenül a kétrétegű foszfolipidek poláros fejével, vagy közvetett módon az integráns fehérjékkel való kölcsönhatás révén. Ezek a fehérjék az összes membránfehérje körülbelül 20-30% -át teszik ki.
A perifériás fehérjék nagy része a membrán legbelső vagy citoplazmatikus felületén található. Ezeket a fehérjéket vagy zsíros láncokkal rendelkező kovalens kötések, vagy oligoszacharid és foszfolipidek kötik.
Mi a különbség az integrált és a perifériás fehérje között?
• A perifériás fehérjék a plazmamembrán felszínén fordulnak elő, míg az integrált fehérjék teljesen vagy részben elmerülnek a plazmamembrán lipidrétegében.
• A perifériás fehérjék lazán kötődnek a lipid kettős réteghez, és nem lépnek kölcsönhatásba a hidrofób maggal a foszfolipidek két rétege között. Ezzel szemben az integrált fehérjék szorosan kötődnek és közvetlenül kölcsönhatásba lépnek a plazmamembrán hidrofób magjával. Ezen okok miatt az integrált fehérje disszociációja nehezebb, mint a perifériás fehérjéké.
• Enyhe kezelések alkalmazhatók a perifériás fehérjék izolálására a plazmamembránból, de az integrált fehérjék izolálásához az enyhe kezelések nem elegendők. A hidrofób kötések megszakításához detergensekre van szükség. Így integrál fehérjék izolálhatók a plazmamembránból.
• E két fehérje izolálása után a plazmamembránból a perifériás fehérjék semleges vizes pufferekben, míg az integrált fehérjék sem semleges vizes pufferekben vagy aggregátumokban nem oldhatók fel.
• A perifériás fehérjékkel ellentétben az integrált fehérjék szolubilizálódva kapcsolódnak lipidhez.
• A perifériás fehérjék például az eritrociták spektrinje, a citokróm C és a mitokondriumok ATP-ase, valamint az elektroplax membránokban található acetilkolinészteráz. Az integrált fehérjék például a membránnal kötött enzimek, a gyógyszer- és hormonreceptorok, az antigén és a rodopsin.
• Az integrált fehérjék körülbelül 70% -ot képviselnek, míg a perifériás fehérjék a plazma membrán fehérjék fennmaradó részét.
