Integrerede proteiner vs perifere proteiner
Proteiner betragtes som makromolekyler, som består af en eller flere polypeptidkæder. Polypeptidkæderne består af aminosyrer bundet sammen af peptidbindinger. Den primære struktur af et protein kan bestemmes af aminosyresekvensen. Visse gener koder for mange proteiner. Disse gener bestemmer aminosyresekvensen og bestemmer derved deres primære struktur. Integrerede og perifere proteiner betragtes som 'plasmamembranproteiner' på grund af deres forekomst. Disse proteiner er generelt ansvarlige for en celles evne til at interagere med det eksterne miljø.
Integreret protein
Integrerede proteiner findes hovedsageligt enten helt eller delvist neddykket i plasmamembranens phospholipider dobbeltlag. Disse proteiner har både polære og ikke-polære regioner på sig. Polære hoveder stikker ud fra dobbeltlaget, mens ikke-polære regioner er indlejret i det. Normalt interagerer kun de ikke-polære regioner med den hydrofobe kerne af plasmamembranen ved at danne hydrofobe bindinger med fedtsyrehalerne i phospholipiderne.
De integrerede proteiner, der spænder over hele membranen fra den indre overflade til den ydre overflade kaldes transmembranproteiner. I transmembranproteiner er begge ender, der rager ud af lipidlaget, polære eller hydrofile områder. De midterste regioner er ikke-polære og har hydrofobe aminosyrer på deres overflade. Tre typer interaktioner hjælper med at integrere disse proteiner i lipid-dobbeltlaget, nemlig ioniske interaktioner med de polære hoveder af phospholipidmolekyler, hydrofobe interaktioner med de hydrofobe haler af phospholipidmolekyler og specifikke interaktioner med visse regioner af lipider, glycolipider eller oligosaccharider.
Perifert protein
Perifere proteiner (ydre proteiner) er til stede på det inderste og yderste af phospholipider dobbeltlag. Disse proteiner er løst bundet til plasmamembranen enten direkte ved interaktioner med polære hoveder af phospholipider dobbeltlag eller indirekte ved interaktioner med integrerede proteiner. Disse proteiner udgør ca. 20-30% af det samlede membranprotein.
De fleste af de perifere proteiner findes på den inderste overflade eller den cytoplasmatiske overflade af membranen. Disse proteiner forbliver bundet af enten gennem kovalente bindinger med fede kæder eller gennem et oligosaccharid til phospholipider.
Hvad er forskellen mellem integreret og perifert protein?
• Perifere proteiner forekommer på overfladen af plasmamembranen, mens integrale proteiner forekommer enten helt eller delvist nedsænket i lipidlaget af plasmamembranen.
• Perifere proteiner er løst bundet til lipid-dobbeltlaget og interagerer ikke med den hydrofobe kerne mellem to lag af phospholipider. I modsætning hertil er integrerede proteiner tæt bundet og interagerer direkte med den hydrofobe kerne af plasmamembranen. På grund af disse grunde er integreret proteindissociation vanskeligere end perifere proteiner.
• Mild behandling kan bruges til at isolere perifere proteiner fra plasmamembranen, men til isolering af integrerede proteiner er milde behandlinger ikke nok. For at bryde de hydrofobe bindinger kræves vaskemidler. Således kan integrerede proteiner isoleres fra plasmamembranen.
• Efter isolering af disse to proteiner fra plasmamembranen kan perifere proteiner opløses i neutrale vandige buffere, mens integrale proteiner ikke kan opløses i neutrale vandige buffere eller aggregater.
• I modsætning til perifere proteiner er integrerede proteiner forbundet med lipid, når de opløses.
• Eksempler på perifere proteiner er spektrin af erythrocytter, cytochrom C og ATP-ase fra mitokondrier og acetylcholinesterase i elektroplaksmembraner. Eksempler på integrerede proteiner er membranbundne enzymer, lægemiddel- og hormonreceptorer, antigen og rhodopsin.
• Integrerede proteiner repræsenterer omkring 70%, mens perifere proteiner repræsenterer den resterende del af plasmamembranproteiner.
