Hvad er et transmembranprotein?

Et transmembranprotein er et protein, der spænder over hele cellemembranens længde. Det er indlejret mellem phospholipiderne, hvilket giver en kanal, gennem hvilken molekyler og ioner kan passere ind i cellen. Transmembrane proteiner letter også kommunikation mellem celler ved at interagere med kemiske messengers. Mange biologiske processer, såsom metabolismen af ​​glukose og produktionen af ​​fedtsyrer, udløses, efter at et bestemt transmembranprotein er aktiveret.

Insulinreceptoren er et eksempel på et transmembranprotein, der interagerer med en kemisk messenger, nemlig insulin. Receptoren fungerer som et mål på cellens overflade for insulinmolekylet. Efter molekylets dokker med receptoren frigiver receptoren typisk kemikalier, der forårsager bevægelse af en glukosetransportør til celleoverfladen. Dette gør det muligt for cellen at absorbere store mængder glukose fra det ydre miljø, hvilket fører til glukosemetabolisme og til sidst energiproduktion.

Et andet job for transmembranproteinet er at transportere ioner, såsom natrium og kalium, over cellemembranen for at bevare det kemiske miljø. Nogle celler kan ikke udføre specifikke opgaver, hvis ionkanalerne ikke fungerer korrekt. Et vigtigt eksempel på dette er nervecellernes spændings-gatede kanaler. I hviletilstand er ionkanalen typisk lukket, hvilket forhindrer ioner i at krydse membranen. Så snart en stimulus detekteres, såsom et snit eller forbrænding, sendes en nerveimpuls fra den ene ende af nervecellen til den anden ende. Dette kan kun ske, hvis ionkanalerne åbnes og tillader ioner at strømme gennem cellemembranen.

For at organisere korrekt kræver celler også transmembrane proteiner for at undersøge det miljø, som cellen ligger i. For eksempel organiserer muskelceller generelt omkring andre muskelceller, mens hudceller organiserer omkring andre hudceller. Integriner er en bred kategori af transmembrane proteiner, der udfører denne organiserende funktion. Integriner forankrer også celler til underlag, hvilket letter cellevandring og sårheling. En celles vækst, opdeling og død er generelt afhængig af signalerne, der er modtaget af integriner.

Et transmembranprotein kan klassificeres som alfa-helisk eller betatønde, afhængigt af hvordan proteinkæden er organiseret. Alfa-spiralformede proteiner består af en enkelt kæde, mens beta-tønde-proteinerne har adskillige proteinkæder organiseret side om side. Det alfa-spiralformede protein er generelt opviklet, og beta-tøndeproteinet er snoet til en lukket struktur, der ligner en tønde.