Integreret Protein - Definition, Funktion, Struktur, Quiz

Integreret Protein Definition

En integreret protein, der undertiden omtales som en integreret membran protein, er enhver protein, som har en særlig funktionel regionen med henblik på at sikre sin position inden for den cellulære membran. Med andre ord låser et integreret protein sig ind i den cellulære membran. Det gør det med regioner af specifikke aminosyrer, der tiltrækkes til midten af plasmamembranen. Et typisk integreret protein kan ses på billedet nedenfor.,

det integrerede protein, der ses her, krydser plasmamembranen (p) flere gange. Dette er ikke altid tilfældet, nogle integrerede proteiner har kun et enkelt område, der strækker sig ind i det hydrofobe indre lag af plasmamembranen. Regionen af proteinet set i grønt er også hydrofobt. Den positive indflydelse af disse ikke-polære interaktioner og den negative kraft ved at forsøge at skubbe ind i et område fyldt med vand holder integrerede proteiner på plads., Udover denne grundlæggende funktion forårsaget af den lignende struktur af alle integrerede proteiner, kan et enkelt integreret protein deltage i mange forskellige reaktioner.

et integreret protein kan sammenlignes med et perifert protein. Et perifert protein er ofte fastgjort til plasmamembranen, men kun til hovederne på phospholipidmolekylerne. De fleste kan løsnes let og er ikke rigtig bundet i membranen. Et integreret protein, på grund af miljøets Kemi omkring det, kan aldrig forlade plasmamembranen., Nogle gange vil et perifert protein og integreret protein arbejde sammen for at fuldføre en opgave.

integreret Proteinfunktion

den grundlæggende funktion af mindst en del af hvert integreret protein er at fastgøre proteinet til en plasmamembran. Denne membran kan være plasmamembranen, der omgiver mitokondrierne, eller den indre membran i mitokondrierne. De er til stede på den yderste cellevæg, såvel som den nukleare kuvert, der omgiver kernen og binder DNA ‘ et., Der er et integreret protein forbundet med hver levende plasmamembran, og de fleste celler inkluderer hundreder, hvis ikke tusinder af dem.

den ultimative funktion af hvert integreret protein varierer efter organisme, organelle og endda efter placering langs et mikroskopisk stykke plasmamembran. Et integreret protein kan fungere som messenger, der overfører et signal mellem det ekstracellulære rum og cytosolen. Mange integrerede proteiner som dette bruges til modtagelse af hormoner og overførsel af deres meddelelser.,

nogle integrerede membranproteiner er en del af store komplekser af proteiner, der er ansvarlige for en række reaktioner, der finder sted over en membran. ATP-syntase er for eksempel det multiproteinkompleks, der producerer ATP i levende organismer fra planter til mennesker. Det ligger på den indre mitokondrielle membran. Her har elektrontransportkæden samlet ioner på den ene side af membranen, hvilket skaber en gradient. ATP syntase bruger trykket af denne gradient som en hydroelektrisk dæmning og bruger den energi, der leveres til at producere ATP.,

et andet integreret protein strækker sig muligvis ikke helt gennem plasmamembranen. I stedet kan disse integrerede proteiner muligvis være bundet til en membran, så deres produkt er let at udvise. Nogle af de proteiner, der er ansvarlige for at producere neurotransmittere, fungerer på denne måde. Dette gør det muligt at samle produktet, hvor det er mest nødvendigt, på selve spidserne af neuronerne, hvor signalet kan frigives.,

integreret proteinstruktur

mens strukturen af et integreret protein uden for plasmamembranbindingsområdet kan variere meget baseret på funktion, er der kun tre almindelige temaer for binding til plasmamembranen i levende celler, som vi i øjeblikket kender til. De to første involverer sekvensen af aminosyrer, der udgør proteinet, og den tredje involverer en modifikation af proteinet, efter at det er skabt, hvilket giver det et lipidbaseret anker i plasmamembranen.,

Alfa-Heli .en

alfa-Heli .en er en form produceret af en bestemt kæde af aminosyrer, der ser nøjagtigt ud som navnet antyder. Interaktionerne mellem aminosyrerne ved siden af hinanden gør en nedadgående og indadgående bøjning, hvilket skaber en struktur svarende til en vindeltrappe. Alpha helices tendens til at være ikke-polære, giver dem en klar fordel at opholder bundet inden for hydrofobe hale-region af membranen. En transmembran alfa Heli.spænder hele vejen gennem membranen. Et integreret protein kan kun have en region af alfa-Heli., som vist længst til venstre på billedet nedenfor.,

mange andre proteiner anvender flere alpha helices, som spænder over membranen. Dette muliggør oprettelse af en proteinkanal eller et hul i plasmamembranen, der tillader forskellige stoffer at passere. Fælles blandt bakterier er det tredje billede, beta tønde.

Beta-tønden

et beta-ark er en kompleks foldet kæde af aminosyrer, der danner et fladt, stift ark. Ligesom alpha Heli.er det et af de principformer, en kæde af aminosyrer kan påtage sig., Når mange beta ark strækker sig gennem membranen, hvilket skaber en pore, kaldes strukturen en beta tønde. Ydersiden af beta-arkene har hydrofobe rester, og det integrerede protein kan låses ind i plasmamembranen. Ligesom den transmembrane alfa-Heli.kræver beta-tønden den korrekte sekvens af aminosyrer for det integrerede protein for at opretholde kontakt med membranen.

Lipidankeret

et lipidanker er en ikke-polær, hydrofob fastgørelse til nogle proteiner, som gør det muligt at indlejre det i plasmamembranen., I stedet for at blive kodet ind i proteinets genetiske kode, ændres selve proteinet gennem en anden proces. Gennem en biokemisk reaktion bindes en fedtsyre eller et andet lipid kovalent til selve proteinet, normalt i den ene ende. Lipidet bruges derefter i sammensætningen af plasmamembranen, hvor det bliver fanget af sin natur med de andre lipider i haleområderne af phospholipiderne. Et integreret protein med et lipidanker er ikke billede i ovenstående billede.

Quui.

1. Hvilket af følgende er det definerende træk ved et integreret protein?
A., Del, der binder til det hydrofobe område af plasmamembranen
B. fastgørelse til plasmamembranen på nogen måde
C. ledende en .ymreaktioner nær membranen

svar på spørgsmål #1

a er korrekt. Et integreret protein kan have en en .ymaktivitet, men det kan også bare være et strukturelt protein. En del af navnet indebærer, at proteinet integreres i plasmamembranen og ikke blot tiltrækkes af det, som det er tilfældet med perifere proteiner.

2., En videnskabsmand i laboratoriet har lært at adskille integrerede proteiner fra plasmamembranen. I en opløsning, der indeholder vaskemiddel, ligesom opvaskesæbe, og proteinerne ekstraheres fra membranen. Hvad skal vaskemiddel gøre med proteinerne for at udtrække dem hele?
A. Ødelægge obligationer i deres aminosyrer
B. Udskiftning af obligationer i plasma-membraner med rengøringsmiddel molekyler
C. Fysisk skære integreret protein fra membranen

Svar til Spørgsmål #2

B er korrekt., De integrerede membranproteiner bliver omgivet af vaskemolekyler, der tvinger sig vej mellem phospholipiderne. Ligesom phospholipiderne har vaskemolekyler både polære og ikke-polære regioner. De har en meget højere affinitet for ikke-polære interaktioner, hvilket får dem til at omringe det integrerede protein. Når alle bindingerne mellem proteinet og membranen erstattes med bindinger til vaskemiddelet, kommer det integrerede protein frit.

3., Ved kun at se på den genetiske kode, hvad er en måde at skelne et integreret protein fra et protein, der ikke binder til membranen?
A. Der er ingen måde at fortælle, simpelthen ved at kigge på genetik
B. Se på, hvor mange A ‘s vs T’ s der er i koden
C. Se efter tegn på alpha-helices og beta tønder

besvarelsen af Spørgsmål #3

C er korrekt. Tilstedeværelsen af alfa helices og beta tønder kan detekteres ved simpel analyse af den genetiske kode. Computersimuleringer er avancerede nok, og vi ved nok om disse strukturer til at forudsige deres tilstedeværelse., Hvis deres tilstedeværelse forudsiges, og strukturen antyder, at de også er hydrofobe rester, betyder det sandsynligvis, at de vil blive placeret eller finde vej til den nærmeste plasmamembran som et integreret protein.