Интегрални протеини срещу периферни протеини
Протеините се разглеждат като макромолекули, които се състоят от една или повече полипептидни вериги. Полипептидните вериги са изградени от аминокиселини, свързани заедно с пептидни връзки. Първичната структура на протеин може да се определи от аминокиселинната последователност. Някои гени кодират много протеини. Тези гени определят последователността на аминокиселината, като по този начин определят тяхната първична структура. Интегралните и периферните протеини се считат за „протеини на плазмената мембрана“поради тяхната поява. Тези протеини обикновено са отговорни за способността на клетката да взаимодейства с външната среда.
Интегрален протеин
Интегралните протеини се намират главно или изцяло или частично потопени във фосфолипидния бислой на плазмената мембрана. Тези протеини имат както полярни, така и неполярни области. Полярни глави стърчат от повърхността на бислоя, докато неполярните области са вградени в него. Обикновено само неполярните области взаимодействат с хидрофобното ядро на плазмената мембрана, като създават хидрофобни връзки с опашките на мастните киселини на фосфолипидите.
Интегралните протеини, които обхващат цялата мембрана от вътрешната повърхност до външната повърхност, се наричат трансмембранни протеини. В трансмембранните протеини двата края, които излизат от липидния слой, са полярни или хидрофилни области. Средните области са неполярни и имат хидрофобни аминокиселини на повърхността си. Три вида взаимодействия помагат за вграждането на тези протеини в липидния бислой, а именно йонни взаимодействия с полярните глави на фосфолипидни молекули, хидрофобни взаимодействия с хидрофобните опашки на фосфолипидните молекули и специфични взаимодействия с определени области на липиди, гликолипиди или олигозахариди.
Периферен протеин
Периферните протеини (външни протеини) присъстват в най-вътрешната и най-външната част на фосфолипидния бислой. Тези протеини са свободно свързани с плазмената мембрана или директно чрез взаимодействия с полярни глави на фосфолипиди, двуслойни, или индиректно чрез взаимодействия с интегрални протеини. Тези протеини съставляват около 20-30% от общите мембранни протеини.
Повечето периферни протеини се намират на най-вътрешната повърхност или цитоплазматичната повърхност на мембраната. Тези протеини остават ограничени или чрез ковалентни връзки с мастни вериги, или чрез олигозахарид към фосфолипидите.
Каква е разликата между интегралния и периферния протеин?
• Периферните протеини се появяват на повърхността на плазмената мембрана, докато интегралните протеини се появяват изцяло или частично потопени в липидния слой на плазмената мембрана.
• Периферните протеини са слабо свързани с липидния бислой и не взаимодействат с хидрофобната сърцевина между два слоя фосфолипиди. За разлика от тях, интегралните протеини са тясно свързани и директно взаимодействат с хидрофобното ядро на плазмената мембрана. Поради тези причини интегралната дисоциация на протеините е по-трудна от периферните протеини.
• Леко лечение може да се използва за изолиране на периферни протеини от плазмената мембрана, но за изолиране на интегрални протеини, леките лечения не са достатъчни. За да се разкъсат хидрофобните връзки, са необходими препарати. По този начин, интегрални протеини могат да бъдат изолирани от плазмената мембрана.
• След изолирането на тези два протеина от плазмената мембрана, периферните протеини могат да бъдат разтворени в неутрални водни буфери, докато интегралните протеини не могат да бъдат разтворени в неутрални водни буфери или агрегати.
• За разлика от периферните протеини, интегралните протеини се свързват с липидите, когато се разтварят.
• Примери за периферни протеини са спектринът на еритроцитите, цитохром С и ATP-азата на митохондриите и ацетилхолинестеразата в мембраните на електроплакса. Примери за интегрални протеини са ензимите, свързани с мембраната, рецепторите за лекарства и хормони, антиген и родопсин.
• Интегралните протеини представляват около 70%, докато периферните протеини представляват останалата част от протеините на плазмената мембрана.
