мембранни протеини

Протеини, свързани с двуслойна

Таблица 42.2. Ензимни маркери на различни мембрани

Броят на различните протеини в мембраната варира от 6-8 саркоплазмения ретикулум на повече от 100 в плазмената мембрана. Това ензими, транспортни протеини, структурни протеини, антигени (т.е.. Д. протеините, които определят хистосъвместимост) и рецептори за различни молекули. Тъй като всяка мембрана има свой собствен набор от протеини, за да се говори за съществуването на някои типични мембранна структура е невъзможно. Таблица. 42.2 представя ензимна активност, присъща на някои видове мембрани.

Мембраните са динамични структури. Мембранни протеини и липиди се актуализират непрекъснато. Скоростите на осъвременяване различни липиди, както и различни протеини, могат да варират в широки граници. Мембрани самите могат да бъдат актуализирани по-бързо от който и да е от компонентите им. Повече подробности по този въпрос ще бъдат разгледани в раздела за ендоцитоза.

мембрана асиметрия

Asymmetry е важно свойство на мембрани и, очевидно, отчасти поради неравномерното разпределение на протеини в мембраната. Трансмембранен асиметрия може да бъде причинено от различни локализация и въглехидратни свързани протеини. Освен това, по външната или вътрешната страна на мембраната има някои специфични ензими могат да бъдат разположени; Това се отнася както за митохондриална и плазмените мембрани.

Мембраните също притежават местно асиметрия. В някои случаи (например, в границата на четката на мукозни клетки) изглежда почти на макроскопично ниво. В други случаи, локална асиметрия е малък (например, заемащи много малка част от площта на мембраната в областта на възли разликата, тесни връзки и синапси).

Има и асиметрия в разпределението на фосфолипиди между външната и вътрешната мембрана на страните (напречна асиметрия). Така cholin фосфолипиди (фосфатидилхолин и сфингомиелин) са разположени предимно в картонената молекулен слой и aminofosfolipidy

(Фосфатидилсерин и фосфатидилетаноламин) - предимно в интериора. Холестерол обикновено се намира във външния слой в по-големи количества, отколкото в интериора. Очевидно е, че ако има такава асиметрия по принцип страничната мобилност (тригер) на мембранните фосфолипиди трябва да бъде ограничен. Всъщност, за синтетични фосфолипидни двойни слоеве се характеризират с изключително ниска скорост скача - наличието на асиметрия може да бъде измерено в дни или седмици. Въпреки това, когато изкуственото включването в синтетични бислоеве някои мембранни протеини, такива като протеин на еритроцитите гликофорин, фосфолипиди честотните тригер преходи могат да повишат сто пъти.

Механизми на асиметрично разпределение на липиди все още не е установена. Участва в фосфолипидни синтез ензими са локализирани на цитоплазмената страна на капсули мембрана микрозомални. Така, можем да предположим, че translocase които носят някои фосфолипиди от вътрешния към външния слой. В допълнение, двата слоя могат да присъстват специфични протеини, които преференциално се свързват с определени фосфолипиди и водят до тяхното асиметрично разпределение.

Интегрални мембранни протеини и периферните

Повечето мембранни протеини са интегрални компоненти мембрана (те взаимодействат с фосфолипиди); почти всички адекватно изследвани протеини имат дължина над 5-10 пМ - стойност, равна на дебелината на двоен слой. Тези интегрални протеини обикновено са амфифилен глобуларна структура. Двата края него са хидрофилни, и частта, която пресича двупластово ядро е хидрофобен. След създаването на структурата на интегрални мембранни протеини, стана ясно, че някои от тях (например, молекулите на протеини-носители) могат да преминават през двоен слой няколко пъти, както е показано на фиг. 42.7.

Интегрална протеини са асиметрично разпределени в двуслойна (фиг. 42.8). Ако мембрана, съдържаща асиметрично разпределени интегрални протеини, разтворени в препарат и след това бавно отстраняване на детергента, ще се образува самоорганизация на фосфолипиди и протеини и интегрален мембранен структура, но протеините в него няма да бъдат ориентирани по специфичен начин. По този начин, асиметрична ориентацията на мембраната на поне някои протеини могат да бъдат определени при включването им в липидния двоен слой. Външната хидрофилната част на амфифилни протеини, които, разбира се, се синтезират в клетката, след това трябва да премине хидрофобна мембрана слой и в крайна сметка да бъде външно.

Фиг. 42.7. Прогнозният модел преносител на глюкозата при хората. Предполага се, че превозвачът пресича мембраната 12 пъти. Преминаване секции могат да образуват мембранни амфифилен а-спирала със страничната амид и хидроксилни групи и, очевидно свързана глюкоза или образуват канал за транспортирането. Амино - и карбоксил верижни краища са разположени на цитоплазмената повърхност. (От работа Mueckler и др. Последователност и структура на човешки транспортер на глюкоза. Science, 1985 229, 941, учтивост.)

Молекулни механизми на организация мембрана ние ще обсъдим по-късно.

Периферни протеини не взаимодействат с фосфолипидите в самия двоен слой; вместо това те образуват слаби връзки с хидрофилните части на специфични интегрални протеини. Например, анкиринови, периферна протеин, свързан с интегрален протеин на еритроцитите мембрана лента III. Спектрин, който образува скелета на еритроцитите мембрана, от своя страна, е свързан с анкиринови, и по този начин играе важна роля в поддържането на двойно вдлъбнати формата на еритроцити. имуноглобулинови молекули са неразделна протеини на плазмената мембрана и се освобождават само заедно с малък фрагмент на мембраната. Интегрална протеини рецептори са много различни хормони и специфични полипептидни хормони, които се свързват към тези рецептори по този начин могат да се считат периферни протеини. Тези периферни протеини, такива като пептидни хормони може дори да се определи разпределението в равнината на двуслойни интегрални протеини - (. Виж по-долу) техните рецептори.