Proteine integrale vs proteine periferice
Proteinele sunt considerate macro molecule, care constau din unul sau mai multe lanțuri polipeptidice. Lanțurile polipeptidice sunt formate din aminoacizi legați între ei prin legături peptidice. Structura primară a unei proteine poate fi determinată de secvența de aminoacizi. Anumite gene codifică multe proteine. Aceste gene determină secvența aminoacizilor, determinând astfel structura lor primară. Proteinele integrale și periferice sunt considerate „proteine ale membranei plasmatice” datorită apariției lor. Aceste proteine sunt în general responsabile pentru capacitatea unei celule de a interacționa cu mediul extern.
Proteină integrală
Proteinele integrate se găsesc în principal fie complet, fie parțial scufundate în bistratul fosfolipidic al membranei plasmatice. Aceste proteine au atât regiuni polare, cât și nepolare. Capetele polare ies din suprafața bistratului, în timp ce regiunile nepolare sunt încorporate în el. De obicei, numai regiunile nepolare interacționează cu nucleul hidrofob al membranei plasmatice prin realizarea de legături hidrofobe cu cozile de acizi grași ai fosfolipidelor.
Proteinele integrale care se întind pe întreaga membrană de la suprafața interioară la suprafața exterioară se numesc proteine transmembranare. În proteinele transmembranare, ambele capete care se proiectează în afara stratului lipidic sunt regiuni polare sau hidrofile. Regiunile medii sunt nepolare și au la suprafață aminoacizi hidrofobi. Trei tipuri de interacțiuni ajută la încorporarea acestor proteine în bistratul lipidic, și anume, interacțiunile ionice cu capetele polare ale moleculelor fosfolipidice, interacțiunile hidrofobe cu cozile hidrofobe ale moleculelor fosfolipidice și interacțiunile specifice cu anumite regiuni de lipide, glicolipide sau oligozaharide.
Proteine periferice
Proteinele periferice (proteine extrinseci) sunt prezente pe cea mai interioară și exterioară a stratului bifolipidic. Aceste proteine sunt legate slab de membrana plasmatică, fie direct prin interacțiuni cu capete polare ale fosfolipidelor bistratificate, fie indirect prin interacțiuni cu proteine integrale. Aceste proteine constituie aproximativ 20-30% din totalul proteinelor de membrană.
Majoritatea proteinelor periferice se găsesc pe suprafața cea mai interioară sau pe suprafața citoplasmatică a membranei. Aceste proteine rămân legate fie prin legături covalente cu lanțuri grase, fie printr-o oligozaharidă la fosfolipide.
Care este diferența dintre proteina integrală și proteina periferică?
• Proteinele periferice apar pe suprafața membranei plasmatice, în timp ce proteinele integrale apar fie complet, fie parțial scufundate în stratul lipidic al membranei plasmatice.
• Proteinele periferice se leagă slab de bistratul lipidic și nu interacționează cu nucleul hidrofob între două straturi de fosfolipide. În schimb, proteinele integrale sunt strâns legate și interacționează direct cu nucleul hidrofob al membranei plasmatice. Din aceste motive, disocierea integrală a proteinelor este mai dificilă decât proteinele periferice.
• Tratamentele ușoare pot fi utilizate pentru a izola proteinele periferice de membrana plasmatică, dar pentru izolarea proteinelor integrale, tratamentele ușoare nu sunt suficiente. Pentru a sparge legăturile hidrofobe, sunt necesari detergenți. Astfel, proteinele integrale pot fi izolate din membrana plasmatică.
• După izolarea acestor două proteine de membrana plasmatică, proteinele periferice pot fi dizolvate în tampoane apoase neutre, în timp ce proteinele integrale nu pot fi dizolvate în tampoane sau agregate apoase neutre.
• Spre deosebire de proteinele periferice, proteinele integrale sunt asociate cu lipidele atunci când sunt solubilizate.
• Exemple de proteine periferice sunt spectrina eritrocitelor, citocromul C și ATP-ase a mitocondriilor și acetilcolinesterazei din membranele electroplax. Exemple de proteine integrale sunt enzimele legate de membrană, receptorii de medicamente și hormoni, antigenul și rodopsina.
• Proteinele integrate reprezintă aproximativ 70%, în timp ce proteinele periferice reprezintă porțiunea rămasă a proteinelor din membrana plasmatică.
