Che cos'è una proteina di membrana?
Le proteine di membrana sono proteine che sono incorporate tra i fosfolipidi che compongono la struttura a doppio strato delle membrane cellulari. La proteina di membrana svolge compiti specifici che sono essenziali per il corretto funzionamento della cellula. Questi includono il trasporto di molecole e ioni dentro e fuori la cellula, avviando percorsi di segnale e rendendo la cellula riconoscibile ad altre cellule. Esistono due tipi principali di proteine di membrana: periferica e integrale.
Le proteine della membrana periferica sono incorporate su un lato della membrana cellulare, sulla superficie esterna o sulla parete interna. Le proteine della membrana integrale sono incorporate nella membrana cellulare e si proiettano nella cellula o nell'ambiente esterno. Una proteina di membrana integrale che abbraccia l'intera membrana cellulare, dalla superficie esterna della cellula alla superficie interna della cellula, è chiamata proteina transmembrana.
Una proteina di membrana periferica che risiede sulla superficie esterna della membrana cellulare interagisce con le molecole rilasciate da altre cellule. Attraverso un processo chiamato segnalazione cellulare, una cellula può comunicare con un'altra cellula rilasciando messaggeri chimici. I messaggeri sono riconosciuti dalle proteine esterne della membrana periferica.
Le proteine della membrana periferica che si trovano sulla superficie interna della membrana cellulare forniscono una base per l'impalcatura della cellula. Questi includono le proteine citoscheletriche actina e spettrina. Un enzima chiamato proteina chinasi C è un'altra proteina interna della membrana periferica. Inizia percorsi di segnalazione all'interno della cellula.
Le proteine della membrana periferica non interagiscono con la regione non polare della membrana cellulare. Invece, sono legati alla membrana cellulare attraverso interazioni tra la regione polare dei fosfolipidi e la regione polare della proteina. Molte proteine di membrana periferiche si legano anche a proteine di membrana integrali.
Le proteine integrali di membrana trasportano molecole dall'ambiente esterno all'interno della cellula. Alcuni possono trasportare liberamente molecole mentre altri richiedono energia per trasportare molecole. Le proteine di membrana integrali fungono anche da recettori per molecole specifiche e come enzimi per specifiche vie metaboliche.
La catena aminoacidica di una proteina di membrana integrale può passare una volta attraverso la membrana cellulare, oppure intrecciare dentro e fuori più volte dalla membrana cellulare. Contengono catene laterali non polari, che consentono loro di interagire con le catene di acidi grassi dei fosfolipidi. Questa interazione tiene saldamente la proteina di membrana integrale alla membrana cellulare. Le proteine di membrana integrali hanno anche una regione polare che si estende nella cellula o nell'ambiente esterno.