Integrální membránový protein

Integrální membránový protein ( IMP , IMP nebo jednoduše integrální protein ) je jedním z typů membránových proteinů , které jsou silně asociovány s cytoplazmatickou membránou (integrované). Tvoří významnou část proteinů kódovaných v genomu jakéhokoli organismu [1] . Integrální proteiny mohou být zcela ponořeny do membrány a někdy do ní dokonce pronikají [2] . V tomto smyslu jsou všechny transmembránové proteiny integrálními proteiny, ale ne všechny integrální proteiny jsou transmembránové. Spojení integrálních proteinů s membránovými lipidy je velmi pevné a je určeno předevšímhydrofobní interakce .

Struktura

Charakteristickým rysem integrálních proteinů je přítomnost poměrně rozšířených úseků v jejich polypeptidovém řetězci s převládajícím obsahem nepolárních aminokyselin. Tato místa mají zpravidla α-helixovou konformaci, na jejíž vnější straně jsou laterální uhlovodíkové fragmenty aminokyselinových zbytků, v důsledku čehož celá šroubovice jako celek získává hydrofobní charakter. Podíl α-helikálních oblastí v membránových proteinech je poměrně velký (30-50 %), zbytek polypeptidového řetězce je převážně ve formě spirály. Zpravidla je málo míst s β-strukturou, ale pokud ano, pak má takový protein zpravidla tvar beta-barelu.

Integrální proteiny lze rozdělit do dvou skupin:

• Polytopické integrální proteiny (transmembránové proteiny)
• Monotopické integrální proteiny

Strukturální studie

Jednou z hlavních překážek ve strukturním studiu integrálních proteinů biologických membrán je jejich nízká rozpustnost. Membránové proteiny jsou prakticky nerozpustné ve vodných pufrovacích systémech, což prakticky eliminuje použití proteolytických enzymů v tradiční formě. Stejný problém brání získání jejich přesných atomových struktur pomocí rentgenové difrakční analýzy : membránové proteiny stěží tvoří krystaly. Z tohoto důvodu se často používá modelování založené na prostorové struktuře homologních proteinů k objasnění jejich terciárních a kvartérních struktur.

Funkce

Integrální membránové proteiny zahrnují transportní proteiny, linkery, iontové kanály, receptory , enzymy , strukturální domény membránových kotev, proteiny zapojené do akumulace a přenosu energie a proteiny odpovědné za buněčnou adhezi [3] .

Příklady integrálních proteinů

• Bakteriorhodopsin
• proteiny buněčné adheze
• proteiny gap junction - konexiny
• glykoforiny
• inzulínový receptor
• iontové kanály
• Receptory spřažené s G-proteinem GPCR , rodina sedmišroubovicových proteinů, které zahrnují zejména adrenoreceptory .

Poznámky

1. ↑ Wallin E., von Heijne G. Genomová analýza integrálních membránových proteinů z eubakteriálních, archaických a eukaryotických organismů  //  Protein Science : deník. - 1998. - Sv. 7 , č. 4 . - S. 1029-1038 . - doi : 10.1002/pro.5560070420 . — PMID 9568909 .
2. ↑ Gusev M.V., Mineeva L.A. Mikrobiologie. - M. : Mosk.un-ta, 1985. - 376 s.
3. ↑ Saier MH, Yen MR, Noto K., Tamang DG, Elkan C. The Transporter Classification Database: nedávné pokroky  // Nucleic Acids Res  . : deník. - 2009. - Leden ( roč. 37 , č. Vydání databáze ). - P.D274-8 . doi : 10.1093 / nar/gkn862 . — PMID 19022853 .

Slovníky a encyklopedie	Britannica (online)