Hva er et integrert membranprotein?

Et integrert membranprotein, også kjent som en IMP, er et som spenner over hele den biologiske membranen til en celle. Disse proteinene er festet permanent til cellemembranen, og deres funksjon er vanligvis avhengig av å være til stede i membranen. Både strukturelt og funksjonelt er de integrerte deler av membranene til celler.

Hvert integrert membranproteinmolekyl har et intrikat forhold til membranen det befinner seg i. Strukturelt sett plasseres IMP vanligvis slik at proteinstrenger veves gjennom strukturen til cellemembranen. Deler av protein stikker gjennom celleveggen inne i eller utenfor cellen, eller i begge retninger. Proteinmolekylet kan ikke fungere hvis det ikke er innebygd i membranen.

Et annet trekk ved det integrerte membranproteinet er at disse proteinene bare kan fjernes fra membranen med veldig spesifikk kjemisk behandling. Dette er fordi hydrofobe regioner av proteinet er beskyttet i fosfolipid-lagene i cellemembranen. Av denne grunn må vaskemidler, denaturerende løsningsmidler og ikke-polare løsningsmidler brukes til å forstyrre fosfolipid-dobbeltlaget og trekke ut det integrerte membranproteinet.

Innenfor den integrerte membranproteinklassen er det flere forskjellige proteinkategorier, hvorav mange er reseptorer og andre typer cellesignaleringsmolekyler. De er kategorisert i to grupper, basert på deres struktur. Dette er integrerte transmembranproteiner og integrerte monotoproteiner.

Integrerte transmembranproteiner er de som spenner over hele cellemembranen. Disse proteiner kan spenne over membranen en gang, eller kan spenne den flere ganger, og vevet gjennom fosfolipid-lagene slik at det er flere deler av proteinet som stikker gjennom celleveggen. Totalt sett er dette den vanligste typen IMP.

Eksempler på integrerte transmembranproteiner inkluderer spenningsgaterte ionekanaler slik som de som transporterer kaliumioner inn og ut av celler. Enkelte typer T-cellereseptorer, insulinreseptoren, og mange andre reseptorer og nevrotransmittere, er alle integrerte transmembranproteiner. Generelt har reseptorer, sendere og transportører en tilhørighet til denne klassen av IMP fordi proteiner som spenner over hele membranen typisk er i stand til å føle forhold både i og utenfor cellen samtidig.

Integrerte monotopiske proteiner spenner ikke over hele den biologiske membranen. I stedet er de festet til membranen fra bare den ene siden, med den ene enden av proteinet som stikker ut enten inne i eller utenfor cellen. Denne klassen proteiner inkluderer enzymer som monoaminoksidase og fettsyreamidhydrolase. Integrerte monotopiske proteiner er ikke i stand til å føle forhold både i og utenfor cellen, og det er mindre sannsynlig at de vil være involvert i intercellulær signalering.