Co to jest zintegrowane białko błonowe?

Zintegrowane białko błonowe, znane również jako IMP, to białko obejmujące całą błonę biologiczną komórki. Białka te są trwale przyłączone do błony komórkowej, a ich funkcja zazwyczaj zależy od obecności w błonie. Zarówno strukturalnie, jak i funkcjonalnie stanowią integralną część błon komórek.

Każda integralna cząsteczka białka błonowego ma ścisły związek z błoną, w której się znajduje. Strukturalnie IMP umieszcza się zwykle tak, aby nici białka były tkane w całej strukturze błony komórkowej. Skrawki białka wystają przez ścianę komórkową wewnątrz lub na zewnątrz komórki lub w obu kierunkach. Cząsteczka białka nie może funkcjonować, jeśli nie jest osadzona w błonie.

Inną cechą integralnego białka błonowego jest to, że białka te można usunąć z błony tylko przy bardzo specyficznej obróbce chemicznej. Wynika to z tego, że hydrofobowe regiony białka są chronione w dwuwarstwie fosfolipidowej błony komórkowej. Z tego powodu do rozerwania dwuwarstwy fosfolipidowej i ekstrakcji integralnego białka błonowego należy użyć detergentów, rozpuszczalników denaturujących i rozpuszczalników niepolarnych.

W ramach zintegrowanej klasy białek błonowych znajduje się kilka różnych kategorii białek, z których wiele to receptory i inne rodzaje komórkowych cząsteczek sygnałowych. Są one podzielone na dwie grupy na podstawie ich struktury. Są to integralne białka transbłonowe i integralne białka monotopowe.

Zintegrowane białka transbłonowe to te, które obejmują całą błonę komórkową. Białka te mogą obejmować błonę raz lub kilka razy, przecinając dwuwarstwę fosfolipidową tak, że przez ścianę komórkową wystaje kilka fragmentów białka. Ogólnie jest to najczęstszy rodzaj IMP.

Przykłady integralnych białek transbłonowych obejmują bramkowane napięciem kanały jonowe, takie jak te, które transportują jony potasu do i z komórek. Niektóre typy receptorów komórek T, receptorów insuliny oraz wielu innych receptorów i neuroprzekaźników są integralnymi białkami transbłonowymi. Zasadniczo receptory, przekaźniki i transportery zwykle należą do tej klasy IMP, ponieważ białka obejmujące całą błonę są zwykle w stanie wykryć warunki zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórki jednocześnie.

Zintegrowane białka monotopowe nie obejmują całej błony biologicznej. Zamiast tego są one przymocowane do błony tylko z jednej strony, z jednym końcem białka wystającym wewnątrz lub na zewnątrz komórki. Ta klasa białek obejmuje enzymy, takie jak oksydaza monoaminowa i hydrolaza amidowa kwasu tłuszczowego. Zintegrowane białka monotopowe nie są w stanie wykryć warunków zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz komórki, i rzadziej biorą udział w sygnalizacji międzykomórkowej.