membránfehérjék

Membránfehérjék

Fehérjék társított kétrétegű

Táblázat 42.2. Enzim markerek különböző membránok

A különböző fehérjék száma a membránban változik 6-8 szarkoplazmatikus retikulumból több mint 100, a plazmamembránban. Ez enzimek, transzport fehérjék, szerkezeti fehérjék, antigének (azaz. E. A meghatározó fehérjék hisztokompatibilitási) és receptorok különböző molekulák. Mivel minden egyes membrán van egy saját fehérjék, beszélni a létezését néhány tipikus membrán szerkezete lehetetlen. Táblázat. 42.2 bemutatja az enzimaktivitást rejlő bizonyos típusú membránok.

A membránok dinamikus struktúrák. Membrán fehérjék és lipidek folyamatosan frissített. A frissítési ütem különböző lipidek, valamint a különböző fehérjék, változhat széles tartományban. Membránok önmagukban lehet frissíteni gyorsabb, mint bármelyik azok alkatrészeit. További részletek erről a kérdésről fog foglalkozni a szakaszt endocitózis.

membrán aszimmetria

Asymmetry fontos tulajdonsága a membránok, és úgy tűnik, részben a egyenlőtlen eloszlása ​​a fehérjéknek a membránon. A transzmembrán aszimmetria által okozott különböző lokalizációs és szénhidrát-membrán fehérjék. Továbbá, a külső vagy a belső oldalán a membrán van néhány specifikus enzimek lehet elhelyezni; ez vonatkozik mind a mitokondriális és plazma-membránt.

A membránokat is rendelkeznek helyi aszimmetriát. Bizonyos esetekben (például a kefeszegélyének nyálkahártya sejtek) úgy tűnik, szinte a makroszkopikus szinten. Más esetekben, a helyi terület aszimmetria kicsi (például, elfoglal egy nagyon kis része a terület a membrán területén gap junction, tight junction és szinapszisok).

Van is egy aszimmetria eloszlása ​​foszfolipidek között a külső és a belső membránok az oldalak (keresztirányú aszimmetria). Így, kolin foszfolipidek (foszfatidil-kolin és a szfingomielin) található elsősorban a külső molekuláris réteg, és aminofosfolipidy

(Foszfatidil-szerin és foszfatidil-etanol) - elsősorban a belső teret. A koleszterin általában a külső réteg nagyobb mennyiségben, mint a belső teret. Nyilvánvaló, hogy ha az ilyen aszimmetria elvileg, az oldalirányú mobilitás (flip-flop) a membrán foszfolipidek korlátozni kell. Valóban, a szintetikus foszfolipid kettős rétegekre jellemző, rendkívül alacsony sebességű ugrik - megléte aszimmetria mérhető napig vagy hétig. Azonban, amikor a mesterséges felvételét szintetikus kettősrétegek néhány membrán proteinek, mint például a protein-eritrocita glikoforin, a frekvencia flip-flop átmenetek foszfolipidek növelhetik százszor.

Mechanizmusai aszimmetrikus eloszlása ​​lipidek még nem állapították meg. Részt vesz a foszfolipid szintézis enzimek lokalizáltak citoplazmatikus oldalán a membrán mikroszómális vezikulák. Így, akkor feltételezhetjük, hogy ott transzlokáz, amely magában hordozza bizonyos foszfolipidek a belső a külső réteg. Ezen túlmenően, mindkét réteg jelen lehet specifikus fehérjék pedig előnyösen kötődnek bizonyos foszfolipidek és a vezető, hogy azok aszimmetrikus eloszlása.

Integrál és perifériás membránfehérjék

A legtöbb membrán fehérjék integrális membrán komponensek (kölcsönhatásba lépnek foszfolipidek); szinte minden vizsgálták megfelelően a fehérjéknek a hossza meghaladja a 5-10 nm - értéke egyenlő a vastagsága a kétrétegű. Ezek az integrált fehérjék jellemzően amfifil globuláris szerkezetet. Mindkét végén a hidrofil, és a szakasz, amely keresztezi a mag kettős réteg hidrofób. Miután a létesítmény a szerkezet integrális membrán proteinek, világossá vált, hogy néhány közülük (például a molekulák a hordozó fehérjék) átjuthat a kétrétegű többször, ábrán látható. 42,7.

Integrál fehérjék aszimmetrikusan vannak elosztva a kettősréteg (ábra. 42,8). Ha tartalmazó membrán aszimmetrikusan vannak elosztva integráns fehérjék oldjuk mosószer, majd lassan eltávolítsa a mosószert, akkor önszerveződése foszfolipidek és fehérjék és integrális membrán-struktúra képződik, de a fehérjék nem lesz orientált specifikus módon. Így, az aszimmetrikus tájolását a membrán legalább néhány fehérje lehet beállítani saját felvétele a lipid kettős réteg. A külső hidrofil része a amfifil fehérjék, amelyek, természetesen, szintetizálódik a sejtben, kell majd át a hidrofób membrán réteg, és végül külsőleg.

Ábra. 42,7. A becsült modell glükóz transzporter emberekben. Feltételezzük, hogy a hordozó áthalad a membránon 12-szer. Áthatol a membránon szakaszok képezhet amfifil a-hélix az oldalsó-amid és hidroxilcsoport, és látszólag kötésű glükóz vagy csatornát alkotnak annak szállítási. Amino - és karboxil láncvégeknek található a citoplazma felületén. (Munkahelyről Mueckler et al. Szekvenciájától és szerkezetétől humán glükóz transzporter. Science, 1985 229, 941, jóvoltából.)

Molekuláris mechanizmusa szervezet megbeszéljük később.

Perifériás fehérjék nem lépnek kölcsönhatásba a foszfolipidek a kettősréteg önmagában; helyett képeznek gyenge kötéseket a hidrofil részei specifikus integrált fehérjék. Például, ankirin, perifériás kapcsolatos protein szerves fehérje az eritrocita membrán sávban III. Spektrin képező a csontváz a eritrocita membrán, viszont van társítva ankirin, és így fontos szerepet játszik fenntartásában bikonkáv alakja eritrociták. immunglobulin-molekulák szerves fehérjék a plazmamembrán és csak megjelent együtt egy kis töredéke a membrán. Integrál fehérjék receptorok számos különböző hormonok és specifikus polipeptid hormonok, amelyek kötődnek ezekhez a receptorokhoz tehát úgy kell tekinteni perifériás fehérjék. Ilyen kísérő fehérjék, mint például a peptidhormonok akár eloszlásának meghatározása a síkban a kétrétegű integráns fehérjék - ezek receptorai (lásd alább.).