Vad är ett Transmembranprotein?

Ett transmembranprotein är ett protein som sträcker sig över hela cellmembranets längd. Det är inbäddat mellan fosfolipiderna, vilket ger en kanal genom vilken molekyler och joner kan passera in i cellen. Transmembranproteiner underlättar också kommunikation mellan celler genom att interagera med kemiska budbärare. Många biologiska processer, såsom metabolism av glukos och produktion av fettsyror, utlöses efter att ett visst transmembranprotein har aktiverats.

Insulinreceptorn är ett exempel på ett transmembranprotein som interagerar med en kemisk budbärare, nämligen insulin. Receptorn fungerar som ett mål på cellens yta för insulinmolekylen. Efter molekylen har dockats med receptorn, släpper receptorn vanligtvis kemikalier som orsakar rörelsen av en glukostransportör till cellens yta. Detta gör att cellen kan absorbera stora mängder glukos från den yttre miljön, vilket leder till glukosmetabolism och så småningom energiproduktion.

Ett annat jobb för transmembranproteinet är att transportera joner, såsom natrium och kalium, över cellmembranet för att upprätthålla den kemiska miljön. Vissa celler kan inte utföra specifika uppgifter om jonkanalerna inte fungerar korrekt. Ett viktigt exempel på detta är nervcells spänningsgrindade jonkanaler. I vilotillstånd är jonkanalen vanligtvis stängd, vilket förhindrar joner från att korsa membranet. Så snart en stimulans upptäcks, såsom en skärning eller brännskada, skickas en nervimpuls från ena änden av nervcellen till den andra änden. Detta kan endast inträffa om jonkanalerna öppnas och låter jonerna strömma genom cellmembranet.

För att organisera ordentligt kräver celler också transmembranproteiner för att undersöka miljön inom vilken cellen ligger. Till exempel organiserar muskelceller generellt runt andra muskelceller, medan hudceller organiserar runt andra hudceller. Integriner är en bred kategori av transmembranproteiner som utför denna organiserande funktion. Integriner förankrar också celler till underlag, vilket underlättar cellmigrering och sårläkning. En cells tillväxt, uppdelning och död är i allmänhet beroende av signalerna som tas emot av integriner.

Ett transmembranprotein kan klassificeras som alfa-spiralform eller beta-fat, beroende på hur proteinkedjan är organiserad. Alfa-spiralformade proteiner består av en enda kedja medan beta-tunnproteinerna har flera proteinkedjor organiserade sida vid sida. Det alfa-spiralformade proteinet är vanligtvis lindat, och beta-tunnproteinet vrids till en stängd struktur som liknar ett fat.