Integral Protein-Definition, Function, Structure, Quiz

Integral Protein Definition

een integraal eiwit, ook wel integraal membraaneiwit genoemd, is elk eiwit dat een speciaal functioneel gebied heeft om zijn positie binnen het cellulaire membraan te beveiligen. Met andere woorden, sluit een integraal eiwit zich in het cellulaire membraan. Het doet dit met gebieden van specifieke aminozuren die tot het midden van het plasmamembraan worden aangetrokken. Een typische integrale proteã ne kan in het beeld hieronder worden gezien.,

het hier waargenomen integrale eiwit passeert meerdere malen het plasmamembraan (P). Dit is niet altijd het geval, hebben sommige integrale proteã nen slechts één enkel gebied dat zich in de hydrophobic interne laag van het plasmamembraan uitstrekt. Het gebied van de proteã ne die in groen wordt gezien is ook hydrophobic. De positieve invloed van deze apolaire interacties en de negatieve kracht om te proberen om in een met water gevuld gebied te duwen houden integrale proteã nen op hun plaats., Naast deze basisfunctie veroorzaakt door de vergelijkbare structuur van alle integrale eiwitten, kan één enkele integrale proteïne deelnemen aan veel verschillende reacties.

een integraal eiwit kan worden vergeleken met een perifeer eiwit. Een perifeer eiwit is vaak verbonden aan het plasmamembraan, maar alleen aan de hoofden van de fosfolipidemoleculen. De meesten kunnen gemakkelijk losmaken, en zijn niet werkelijk binnen het membraan gebonden. Een integraal eiwit, vanwege de chemie van de omgeving eromheen, kan nooit het plasmamembraan verlaten., Soms zal een perifere proteã ne en integrale proteã ne samen werken om een taak te voltooien.

integrale eiwitfunctie

de basisfunctie van ten minste één deel van elk integraal eiwit is het hechten van het eiwit aan een plasmamembraan. Dit membraan kan het plasmamembraan zijn dat de mitochondria omringt, of het binnenmembraan van de mitochondria. Zij zijn aanwezig op de buitenste celwand, evenals de kernenvelop, die de kern omringen en DNA bindt., Er is een integrale proteã ne verbonden aan elk levend plasmamembraan, en de meeste cellen omvatten honderden, zo niet duizenden van hen.

de uiteindelijke functie van elk integraal eiwit varieert per organisme, organel en zelfs per locatie langs een microscopisch stukje plasmamembraan. Één integrale proteã ne kan als boodschapper functioneren, die een signaal tussen de extracellulaire ruimte en cytosol overbrengen. Veel integrale eiwitten zoals deze worden gebruikt bij de ontvangst van hormonen en de overdracht van hun berichten.,

sommige geïntegreerde membraaneiwitten maken deel uit van grote eiwitcomplexen, die verantwoordelijk zijn voor een aantal reacties die over een membraan plaatsvinden. ATP synthase, bijvoorbeeld, is het multi-eiwitcomplex dat ATP in levende organismen van planten aan mensen produceert. Het bevindt zich op het binnenste mitochondriale membraan. Hier heeft de elektronentransportketen ionen verzameld aan één kant van het membraan, waardoor een gradiënt ontstaat. ATP synthase gebruikt de druk van deze gradiënt als een hydro-elektrische dam, en gebruikt de energie die wordt geleverd om ATP te produceren.,

een ander integraal eiwit kan zich niet helemaal door het plasmamembraan uitstrekken. In plaats daarvan, kunnen deze integrale proteã nen aan een membraan moeten worden gebonden zodat hun product gemakkelijk is te verdrijven. Sommige eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de productie van neurotransmitters werken op deze manier. Hierdoor kan het product worden verzameld waar het het meest nodig is, op de toppen van de neuronen waar het signaal kan worden vrijgegeven.,

integrale eiwitstructuur

hoewel de structuur van een integraal eiwit buiten het plasma membraanbindingsgebied sterk kan variëren op basis van functie, zijn er slechts drie gemeenschappelijke thema ‘ s van binding aan het plasmamembraan binnen levende cellen die we momenteel kennen. De eerste twee impliceren de opeenvolging van aminozuren die omhoog de proteã ne maakt, en de derde impliceert een wijziging aan de proteã ne nadat het wordt gecreeerd die het een lipide-gebaseerd anker binnen het plasmamembraan geeft.,

de Alfa-Helix

De Alfa-helix is een vorm die wordt geproduceerd door een bepaalde keten van aminozuren die er precies uitziet zoals de naam al aangeeft. De interacties tussen de aminozuren naast elkaar maken een neerwaartse en innerlijke bocht, waardoor een structuur vergelijkbaar met een wenteltrap. Alpha-helices neigen om apolair te zijn, gevend hen een duidelijk voordeel aan verblijf gebonden binnen het hydrophobic staart-gebied van het membraan. Een transmembrane alpha helix overspant helemaal door het membraan. Een integrale proteã ne kan slechts één gebied van alpha-helix hebben, zoals in uiterst links van het beeld hieronder getoond.,

veel andere eiwitten maken gebruik van verschillende Alfa-helices, die het membraan overspannen. Dit staat voor de verwezenlijking van een eiwitkanaal toe, of een gat in het plasmamembraan dat diverse substanties toestaat om over te gaan. Veel voorkomende bacteriën is het derde beeld, de beta vat.

de Bètavlepel

een bètavlepel is een complex gevouwen keten van aminozuren die een afgeplatte, stijve plaat vormt. Net als de Alfa helix, is het een van de belangrijkste vormen die een keten van aminozuren kan aannemen., Wanneer veel beta-platen uit te breiden door het membraan, het creëren van een porie, wordt de structuur genoemd een beta vat. De buitenkant van de BÃ tabladen heeft hydrophobic residuen, en de integrale proteã ne kan in het plasmamembraan worden gesloten. Zoals de transmembrane alpha helix, vereist het BÃ tavat de correcte opeenvolging van aminozuren voor de integrale proteã ne om contact met het membraan te handhaven.

het Lipidenanker

een lipidenanker is een niet-polaire, hydrofobe hechting aan sommige eiwitten waardoor het in het plasmamembraan kan worden ingebed., In plaats van gecodeerd te worden in de genetische code van het eiwit, wordt het eiwit zelf gewijzigd door een ander proces. Door een biochemische reactie wordt een vetzuur of een ander lipide covalent gebonden aan het eiwit zelf, meestal aan één uiteinde. Het lipide wordt dan gebruikt in de samenstelling van het plasmamembraan, waar het door zijn aard met de andere lipiden van de staartgebieden van de fosfolipiden wordt gevangen. Een integrale proteã ne met een lipideanker is geen beeld in het bovenstaande beeld.

Quiz

1. Welke van de volgende is de bepalende eigenschap van een integrale proteã ne?
A., Gedeelte dat bindt aan het hydrofobe gebied van het plasmamembraan
B. op enigerlei wijze aan het plasmamembraan gebonden is
C. geleidende enzymreacties in de buurt van het membraan

antwoord op Vraag #1

A is correct. Een integraal eiwit kan een enzymactiviteit hebben, maar het kan ook gewoon een structureel eiwit zijn. Een deel van de naam impliceert dat de proteã ne in het plasmamembraan integreert, en niet eenvoudig tot het wordt aangetrokken, zoals het geval met perifere proteã NEN is.

2., Een wetenschapper in het laboratorium heeft geleerd hoe te om integrale proteã nen van het plasmamembraan te scheiden. Hij zet eenvoudig cellen in een oplossing die wasmiddel bevat, zoals afwasmiddel, en de eiwitten worden uit het membraan gehaald. Wat moet detergent doen met de eiwitten om ze heel te extraheren?
A. de bindingen van hun aminozuren vernietigen
B. de bindingen van de plasmamembranen vervangen door die van de detergentenmoleculen
C. Fysisch het integrale eiwit uit het membraan snijden

antwoord op Vraag #2

B is correct., De integrale membraanproteã nen worden omringd door detergent molecules, die hun weg tussen phospholipids dwingen. Net als de fosfolipiden hebben detergentmoleculen zowel polaire als apolaire gebieden. Zij hebben een veel hogere affiniteit voor apolaire interactie, die hen veroorzaakt om de integrale proteã ne te omringen. Wanneer alle bindingen tussen de proteã ne en het membraan worden vervangen door bindingen aan het detergent, komt de integrale proteã ne vrij.

3., Door alleen naar de genetische code te kijken, wat is een manier om een integraal eiwit te onderscheiden van een eiwit dat niet aan het membraan bindt?
A. Er is geen manier om het simpelweg te zeggen door te kijken naar de genetica
B. Kijk hoeveel A ‘S vs. T’ s er zijn in de code
C. zoek naar tekens van Alfa helices en beta vaten

antwoord op Vraag #3

C is correct. De aanwezigheid van alpha helices en beta vaten kan worden ontdekt door eenvoudige analyse van de genetische code. Computersimulaties zijn geavanceerd genoeg, en we weten genoeg over deze structuren om hun aanwezigheid te voorspellen., Als hun aanwezigheid wordt voorspeld, en de structuur stelt voor zij ook hydrophobic residuen zijn, betekent het waarschijnlijk zij zullen worden geplaatst of hun weg aan het dichtstbijzijnde plasmamembraan als integrale proteã ne vinden.