Hvad er et integreret membranprotein?

Et integreret membranprotein, også kendt som en IMP, er et, der spænder over hele en biologisk membran i en celle. Disse proteiner er fastgjort permanent til cellemembranen, og deres funktion er typisk afhængig af at være til stede i membranen. Både strukturelt og funktionelt er de integrerede dele af cellemembranerne.

Hvert integreret membranproteinmolekyle har et intrikat forhold til membranen, inden i hvilket det befinder sig. Strukturelt placeres IMP sædvanligvis sådan, at proteinstrenge er vævet gennem strukturen af ​​cellemembranen. Sektioner af protein stikker ud gennem cellevæggen inde i eller uden for cellen eller i begge retninger. Proteinmolekylet kan ikke fungere, hvis det ikke er indlejret i membranen.

Et andet træk ved det integrerede membranprotein er, at disse proteiner kun kan fjernes fra membranen ved meget specifik kemisk behandling. Dette skyldes, at hydrofobe regioner af proteinet er beskyttet inden for cellemembranens phospholipidlag. Af denne grund skal detergenter, denaturerende opløsningsmidler og ikke-polære opløsningsmidler bruges til at forstyrre phospholipid-dobbeltlaget og ekstrahere det integrerede membranprotein.

I den integrerede membranproteinklasse findes adskillige forskellige proteinkategorier, hvoraf mange er receptorer og andre typer cellesignaleringsmolekyler. De er kategoriseret i to grupper baseret på deres struktur. Disse er integrerede transmembranproteiner og integrerede monotopiske proteiner.

Integrerede transmembranproteiner er dem, der spænder over hele cellemembranen. Disse proteiner kan spænde over membranen en gang eller kan spænde den adskillige gange og væve gennem phospholipid-dobbeltlaget, således at der er flere stykker af proteinet, der stikker ud gennem cellevæggen. Generelt er dette den mest almindelige type IMP.

Eksempler på integrerede transmembranproteiner indbefatter spændingsgaterede ionkanaler, såsom dem, der transporterer kaliumioner ind og ud af celler. Visse typer af T-cellereceptorer, insulinreceptoren og mange andre receptorer og neurotransmittere, er alle integrerede transmembrane proteiner. Generelt har receptorer, transmittere og transportører en tendens til at tilhøre denne klasse af IMP, fordi proteiner, der spænder over hele membranen, typisk er i stand til at føle forhold både inden i og uden for cellen samtidigt.

Integrerede monotopiske proteiner spænder ikke over hele den biologiske membran. I stedet er de fastgjort til membranen fra kun den ene side, hvor den ene ende af proteinet stikker enten inde i eller uden for cellen. Denne klasse af proteiner inkluderer enzymer, såsom monoaminoxidase og fedtsyreamidhydrolase. Integrerede monotopiske proteiner er ikke i stand til at føle forhold både inde i og uden for cellen og er mindre tilbøjelige til at være involveret i intercellulær signalering.