Wikipedista:Jiří Janoušek/Membránové proteiny

Membránové proteiny jsou bílkoviny, které jsou součástí membrán buněk organismů. Rozdělují se podle toho, jak pevně jsou spojeny s membránou:

• Integrální proteiny (anglicky integral nebo intrinsic) se váží k membráně těsně hydrofobními vazbami a lze je oddělit pouze činidly rozrušujícími membránu. Například organickými rozpouštědly, tensidy (detergenty)^{//str. 311 obr. 11-20 příklady tensidů//} a chaotropními činidly (ionty narušující strukturu vody). Integrální proteiny se ve vodných roztocích bez detergentů nebo s vodou mísitelných organických rozpouštědel jako je butanol nebo glycerol. Některé integrální proteiny se váží tak pevně, že se od membrány odloučí až za denaturačních podmínek (poškození struktury bílkoviny). Příkladem je cytochrom b₅.
• Periferní proteiny (anglicky peripheral nebo extrinsic) se od membrán odlučují mírnějšími postupy, které nenaruší membránu. Např. působením roztoků o vysoké iontové síle (1 mol/dm³ NaCl), chelatačním (komplexotvorným) činidlem nebo změnou pH. Jsou stabilní v roztocích a neváží lipidy. K membráně se zpravidla váží přes integrální protein pomocí elektrostatických sil a vodíkových můstků. Příkladem je cytochrom c.

Integrální proteiny

Integrální proteiny jsou obsaženy ve všech biomembránách. Jejich umístění může být zjištěno metodou povrchového značení, která využívá činidla vážící se na proteiny, ale neprocházející membránou. Například na integrální protein na povrchu neporušené membrány se naváže určitá protilátka, jelikož ale neprochází membránou, nemůže se navázat na protein na vnitřním povrchu. Používají se specifické radioaktivně nebo fluorescentně značená činidla. ^{//schéma membrány//}

Některé integrální proteiny jsou umístěny na určitých místech membrány, zatímco jiné - transmembránové - membránu překlenují. Žádný protein však není v membráně zcela skryt, alespoň část je vystavena vodnému prostředí. Jednotlivé membránové proteiny jsou rozloženy pouze na jedné straně nebo jsou orientovány vzhledem k membráně pouze jedním směrem. ^{// s.312/obr. 11-21 //}

Zjistilo se, že integrální proteiny jsou amfifilní: část s hydrofóbními skupinami prochází nepolárním vnitřkem membrány, zatímco polární části zasahují do vodného prostředí. Proteolýza a chemické modifikace glykoforinu A (transmembránový protein erythrocytů) má tři oblasti:

1. 72 aminokyselin a přes 16 přes atom dusíku vázaných cukerných řetězců
2. 19 aminokyselin, téměř zcela hydrofobní, procházejí buněčnou membránou, tvoří α-helix, zvýšení počtu vodíkových můstků
3. 40 aminokyselin, konec řetězce uvnitř buňky, velký podíl polárních a nabitých skupin

Aktivní oblasti mnohých integrálních proteinů jsou upevněny v membráně hydrofobním segmentem. Například membránový enzym cytochrom b₅ trypsinem na polární katalytický fragment s 85 aminokyselinovými zbytky a s N-terminální (končící) skupinou a na 50 aminokyselin dlouhý fragment s C-terminální skupinou, který zůstává zakotven v membráně.^{//Obr. 11-24//}