Co je to membránový protein?

Membránové proteiny jsou proteiny, které jsou zabudovány mezi fosfolipidy, které tvoří dvojvrstvou strukturu buněčných membrán. Membránový protein plní specifické úkoly, které jsou nezbytné pro správné fungování buňky. Patří sem transport molekul a iontů do buňky a ven z ní, spouštění signálních drah a umožnění rozpoznávání buněk vůči jiným buňkám. Existují dva hlavní typy membránových proteinů: periferní a integrální.

Proteiny periferní membrány jsou zabudovány na jedné straně buněčné membrány, buď na vnějším povrchu nebo vnitřní stěně. Integrální membránové proteiny jsou zabudovány do buněčné membrány a promítají se do buňky nebo do vnějšího prostředí. Integrální membránový protein, který překlenuje celou buněčnou membránu, od vnějšího povrchu buňky k vnitřnímu povrchu buňky, se nazývá transmembránový protein.

Periferní membránový protein, který se nachází na vnějším povrchu buněčné membrány, interaguje s molekulami, které jsou uvolňovány jinými buňkami. Prostřednictvím procesu zvaného buněčná signalizace může jedna buňka komunikovat s jinou buňkou uvolňováním chemických poslů. Poslové jsou rozpoznáváni vnějšími periferními membránovými proteiny.

Proteiny periferní membrány, které jsou umístěny na vnitřním povrchu buněčné membrány, poskytují základ pro lešení buňky. Patří sem cytoskeletální proteiny aktin a spektrin. Enzym zvaný protein kináza C je dalším vnitřním proteinem periferní membrány. Iniciuje signální dráhy uvnitř buňky.

Proteiny periferní membrány neinteragují s nepolární oblastí buněčné membrány. Místo toho jsou vázány na buněčnou membránu prostřednictvím interakcí mezi polární oblastí fosfolipidů a polární oblastí proteinu. Mnoho periferních membránových proteinů se také váže na integrální membránové proteiny.

Integrální membránové proteiny transportují molekuly z vnějšího prostředí do vnitřku buňky. Některé mohou volně transportovat molekuly, zatímco jiné vyžadují energii k transportu molekul. Integrální membránové proteiny také slouží jako receptory pro specifické molekuly a jako enzymy pro specifické metabolické dráhy.

Aminokyselinový řetězec integrálního membránového proteinu může procházet buněčnou membránou jednou, nebo se může několikrát vázat dovnitř a ven z buněčné membrány. Obsahují nepolární postranní řetězce, které jim umožňují interagovat s řetězci mastných kyselin fosfolipidů. Tato interakce drží integrální membránový protein pevně k buněčné membráně. Integrální membránové proteiny mají také polární oblast, která sahá do buňky nebo do vnějšího prostředí.