Integrální Protein Definice
nedílnou bílkovin, někdy odkazoval se na jako integrální membránový protein, je protein, který má speciální funkční regionu za účelem zajištění jeho postavení v rámci buněčné membrány. Jinými slovy, integrální protein se uzamkne do buněčné membrány. Činí tak s oblastmi specifických aminokyselin, které jsou přitahovány ke středu plazmatické membrány. Typický integrální protein lze vidět na obrázku níže.,
integrální protein, který je zde vidět, několikrát protíná plazmatickou membránu (P). To není vždy případ, některé integrální proteiny mají pouze jednu oblast, která zasahuje do hydrofobní vnitřní vrstvy plazmatické membrány. Oblast proteinu vidět v zelené je také hydrofobní. Pozitivní vliv těchto nepolárních interakcí a negativní síla pokusu tlačit do oblasti naplněné vodou udržují integrální proteiny na svém místě., Kromě této základní funkce způsobené podobnou strukturou všech integrálních proteinů se jediný integrální protein může účastnit mnoha různých reakcí.
integrální protein lze porovnat s periferním proteinem. Periferní protein je často připojen k plazmatické membráně, ale pouze k hlavám molekul fosfolipidů. Většina se může snadno oddělit a ve skutečnosti není vázána uvnitř membrány. Integrální protein, kvůli chemii prostředí kolem něj, nikdy nemůže opustit plazmatickou membránu., Někdy periferní protein a integrální protein budou pracovat ve spojení k dokončení úkolu.
funkce integrálního proteinu
základní funkcí alespoň jedné části každého integrálního proteinu je připojení proteinu k plazmatické membráně. Tato membrána může být plazmatická membrána obklopující mitochondrie nebo vnitřní membrána mitochondrií. Jsou přítomny na vnější buněčné stěně, stejně jako jaderná obálka, která obklopuje jádro a váže DNA., Existuje integrální protein spojený s každou živou plazmatickou membránou a většina buněk zahrnuje stovky, ne-li tisíce z nich.
konečná funkce každého integrálního proteinu se mění podle organismu, organely a dokonce podle umístění podél mikroskopického kusu plazmatické membrány. Jeden integrální protein může fungovat jako posel, přenos signálu mezi extracelulárním prostorem a cytosolem. Mnoho integrálních proteinů, jako je tento, se používá při příjmu hormonů a při přenosu jejich zpráv.,
Některé integrální membránové proteiny jsou součástí velké komplexy proteinů, zodpovědný za řadu reakcí, které probíhají na membráně. ATP syntáza je například multi-proteinový komplex, který produkuje ATP v živých organismech z rostlin na člověka. Nachází se na vnitřní mitochondriální membráně. Zde elektronový transportní řetězec nashromáždil ionty na jedné straně membrány a vytvořil gradient. ATP syntáza používá tlak tohoto gradientu jako hydro-elektrická přehrada a využívá energii poskytovanou k výrobě ATP.,
jiný integrální protein se nemusí rozšiřovat celou cestu přes plazmatickou membránu. Místo toho mohou být tyto integrální proteiny nutné vázat na membránu, aby se jejich produkt snadno vyhnal. Některé proteiny zodpovědné za produkci neurotransmiterů fungují tímto způsobem. To umožňuje, aby byl produkt shromažďován tam, kde je to nejvíce potřeba, na samotných špičkách neuronů, kde může být signál uvolněn.,
Integrální Proteinové Struktury
Zatímco struktura integrální protein vnější straně plazmatické membrány závazné regionu se může značně lišit na základě funkce, tam jsou jen tři společná témata vazby na plazmatické membráně živých buněk, které v současné době víme. První dva zahrnují sekvenci aminokyselin, které tvoří protein, a třetí zahrnuje modifikaci proteinu po jeho vytvoření, což mu dává kotvu na bázi lipidů v plazmatické membráně.,
alfa Helix
alfa-helix je tvar produkovaný určitým řetězcem aminokyselin, který vypadá přesně tak, jak naznačuje jeho název. Interakce mezi aminokyselinami vedle sebe vytvářejí ohyb směrem dolů a dovnitř a vytvářejí strukturu podobnou točitému schodišti. Alfa spirály bývají nepolární, což jim dává výraznou výhodu, že zůstávají vázány v hydrofobní ocasní oblasti membrány. Transmembránová alfa helix se rozprostírá přes membránu. Integrální protein může mít pouze jednu oblast alfa šroubovice, jak je znázorněno v levé části obrázku níže.,
Mnoho jiných proteinů zaměstnávají několik alfa šroubovice, které pokrývají membránu. To umožňuje vytvoření proteinového kanálu nebo díry v plazmatické membráně, která umožňuje průchod různých látek. Běžný mezi bakteriemi je třetí obrázek, beta barel.
beta barel
beta list je komplexně složený řetězec aminokyselin, který tvoří zploštělý, tuhý list. Stejně jako alfa helix, je to jeden z principů, který vytváří řetězec aminokyselin., Když mnoho beta listů prochází membránou a vytváří póry, struktura se nazývá beta barel. Vnějšími beta listy mají hydrofobní zbytky, a integrální protein může být uzamčen do plazmatické membrány. Jako transmembránový alfa helix, beta barel vyžaduje správnou sekvenci aminokyselin pro integrální protein pro udržení kontaktu s membránou.
lipidová Kotva
lipidová kotva je nepolární, hydrofobní vazba na některé proteiny, která umožňuje její vložení do plazmatické membrány., Místo toho, aby byl kódován do genetického kódu proteinu, je samotný protein modifikován jiným procesem. Prostřednictvím biochemické reakce je mastná kyselina nebo jiný lipid kovalentně vázán na samotný protein, obvykle na jednom konci. Lipid se pak používá v konstituci plazmatické membrány, kde se svou povahou zachycuje s ostatními lipidy ocasních oblastí fosfolipidů. Integrální protein s lipidovou kotvou není na obrázku výše.
kvíz
1. Který z následujících vlastností je definující rys integrálního proteinu?
a., Část, která se váže na hydrofobní oblasti plazmatické membrány
B. Připojení k plazmatické membráně v žádném případě
C. Provedení enzymové reakce blízkosti membrány
2., Vědec v laboratoři se naučil oddělit integrální proteiny od plazmatické membrány. Jednoduše vloží buňky do roztoku obsahujícího prací prostředek, jako je mýdlo na nádobí, a proteiny se extrahují z membrány. Co musí prací prostředek dělat s bílkovinami, aby je extrahoval celý?
A. Ničí dluhopisů jejich aminokyselin
B. Nahrazení vazby na plazmatické membrány s těmi pracího prostředku molekuly
C. Fyzicky řezání integrální protein z membrány
3., Když se podíváme pouze na genetický kód, jaký je jeden způsob, jak rozlišit integrální protein od proteinu, který se neváže na membránu?
A. Neexistuje žádný způsob, jak říct, jen při pohledu na genetiku,
B. Podívejte se, jak mnoho je vs T existují v kódu
C. Podívejte se na znamení alfa-šroubovice a beta barelů