Integral protein Definition
ett integrerat protein, ibland kallat ett integrerat membranprotein, är ett protein som har en speciell funktionell region för att säkra sin position inom cellmembranet. Med andra ord låser ett integrerat protein sig i cellmembranet. Det gör det med regioner av specifika aminosyror som lockas till mitten av plasmamembranet. Ett typiskt integrerat protein kan ses i bilden nedan.,
det integrerade protein som ses här korsar plasmamembranet (p) flera gånger. Detta är inte alltid fallet, vissa integrerade proteiner har bara en enda region som sträcker sig in i det hydrofoba inre skiktet i plasmamembranet. Området av proteinet som ses i grönt är också hydrofobt. Det positiva inflytandet av dessa icke-polära interaktioner och den negativa kraften att försöka driva in i en region fylld med vatten håller integrerade proteiner på plats., Förutom denna grundläggande funktion som orsakas av liknande struktur av alla integrerade proteiner, kan ett enda integrerat protein delta i många olika reaktioner.
ett integrerat protein kan jämföras med ett perifert protein. Ett perifert protein är ofta fäst vid plasmamembranet, men endast till huvudet på fosfolipidmolekylerna. De flesta kan lossna lätt och är inte riktigt bundna i membranet. Ett integrerat protein, på grund av kemin i miljön runt den, kan aldrig lämna plasmamembranet., Ibland kommer ett perifert protein och integrerat protein att fungera i samband med att slutföra en uppgift.
integrerad Proteinfunktion
den grundläggande funktionen hos minst en del av varje integrerat protein är att fästa proteinet i ett plasmamembran. Detta membran kan vara plasmamembranet som omger mitokondrierna eller det inre membranet i mitokondrierna. De är närvarande på den yttersta cellväggen, liksom kärnkuvertet, som omger kärnan och binder DNA., Det finns ett integrerat protein i samband med varje levande plasmamembran, och de flesta celler innehåller hundratals, om inte tusentals av dem.
den ultimata funktionen hos varje integrerat protein varierar efter organism, organelle och även efter plats längs en mikroskopisk bit av plasmamembran. Ett integrerat protein kan fungera som budbärare, överföra en signal mellan det extracellulära utrymmet och cytosolen. Många integrerade proteiner som detta används vid mottagning av hormoner och överföringen av deras meddelanden.,
vissa integrerade membranproteiner är en del av stora komplex av proteiner, som är ansvariga för ett antal reaktioner som sker över ett membran. ATP-syntas är till exempel multiproteinkomplexet som producerar ATP i levande organismer från växter till människor. Det ligger på det inre mitokondriella membranet. Här har elektrontransportkedjan samlat joner på ena sidan av membranet, vilket skapar en gradient. ATP-syntas använder trycket av denna gradient som en hydroelektrisk dam, och använder den energi som tillhandahålls för att producera ATP.,
ett annat integrerat protein kan inte sträcka sig hela vägen genom plasmamembranet. I stället kan dessa integrerade proteiner behöva bindas till ett membran så att deras produkt är lätt att utvisa. Några av proteinerna som är ansvariga för att producera neurotransmittorer fungerar på detta sätt. Detta gör det möjligt att samla produkten där den behövs mest, vid de mycket tips av neuronerna där signalen kan släppas.,
integrerad proteinstruktur
medan strukturen hos ett integrerat protein utanför plasmamembranbindningsområdet kan variera mycket baserat på funktion, Finns det bara tre vanliga teman för bindning till plasmamembranet inom levande celler som vi för närvarande känner till. De två första involverar sekvensen av aminosyror som utgör proteinet, och den tredje innebär en modifiering av proteinet efter det skapas vilket ger det ett lipidbaserat ankare inom plasmamembranet.,alpha helix
alpha helix är en form som produceras av en viss kedja av aminosyror som ser exakt ut som namnet antyder. Interaktionerna mellan aminosyrorna bredvid varandra gör en nedåtgående och inåtgående böjning, vilket skapar en struktur som liknar en spiraltrappa. Alpha helices tenderar att vara icke-polära, vilket ger dem en klar fördel att stanna bunden inom hydrofoba svans-regionen av membranet. En transmembrane alpha helix sträcker sig hela vägen genom membranet. Ett integrerat protein kan endast ha en region av alfa helix, som visas längst till vänster i bilden nedan.,
många andra proteiner använder flera alfa helices, som spänner över membranet. Detta möjliggör skapandet av en proteinkanal eller ett hål i plasmamembranet som tillåter olika ämnen att passera. Vanlig bland bakterier är den tredje bilden, beta-fat.
Beta-cylindern
ett beta-ark är en komplext vikt kedja av aminosyror som bildar ett tillplattat, styvt ark. Liksom alpha helix är det en av principformerna en kedja av aminosyror kan ta på sig., När många beta-ark sträcker sig genom membranet, skapar en por, kallas strukturen en beta-fat. Utsidan av beta-arken har hydrofoba rester, och det integrerade proteinet kan låsas in i plasmamembranet. Liksom transmembrane alpha helix kräver beta-pipan den korrekta sekvensen av aminosyror för det integrerade proteinet för att upprätthålla kontakt med membranet.
Lipidankare
ett lipidankare är en icke-polär, hydrofob bindning till vissa proteiner som gör att den kan bäddas in i plasmamembranet., Istället för att kodas in i proteinets genetiska kod modifieras proteinet i sig genom en annan process. Genom en biokemisk reaktion binds en fettsyra eller annan lipid kovalent till själva proteinet, vanligtvis i ena änden. Lipid används sedan i konstitutionen av plasmamembranet, där det blir fångat av sin natur med de andra lipiderna i svansregionerna av fosfolipiderna. Ett integrerat protein med ett lipidankare är inte bild i ovanstående bild.
frågesport
1. Vilken av följande är den definierande egenskapen hos ett integrerat protein?
A., Del som binder till den hydrofoba regionen av plasmamembranet
B. fästa till plasmamembranet på något sätt
C. Ledande enzymreaktioner nära membranet
2., En forskare i laboratoriet har lärt sig hur man skiljer integrerade proteiner från plasmamembranet. Han sätter enkelt celler i en lösning som innehåller tvättmedel, som disktvål, och proteinerna extraheras från membranet. Vad måste tvättmedel göra med proteinerna för att extrahera dem hela?
A. förstöra bindningar av deras aminosyror
B. ersätta bindningar av plasmamembranen med de av detergentmolekyler
C. fysiskt skära integralproteinet från membranet
3., Genom att bara titta på den genetiska koden, vad är ett sätt att skilja ett integrerat protein från ett protein som inte binder till membranet?
A. Det finns inget sätt att berätta helt enkelt genom att titta på genetiken
B. titta på hur många A: S vs T finns i koden
C. leta efter tecken på alpha helices och beta fat