Integruoti baltymai prieš periferinius baltymus
Baltymai laikomi makro molekulėmis, kurias sudaro viena ar kelios polipeptido grandinės. Polipeptidinės grandinės yra sudarytos iš aminorūgščių, sujungtų peptidiniais ryšiais. Pirminę baltymo struktūrą galima nustatyti pagal aminorūgščių seką. Tam tikri genai koduoja daugelį baltymų. Šie genai nustato aminorūgščių seką ir taip nustato jų pirminę struktūrą. Integruotieji ir periferiniai baltymai yra laikomi „plazminės membranos baltymais“ dėl jų atsiradimo. Šie baltymai paprastai yra atsakingi už ląstelės gebėjimą sąveikauti su išorine aplinka.
Integruotas baltymas
Integruoti baltymai daugiausia visiškai arba iš dalies panardinami į plazmos membranos fosfolipidų dvisluoksnį sluoksnį. Šie baltymai turi ir polinę, ir nepolinę sritis. Poliarinės galvos išsikiša iš dvisluoksnio paviršiaus, o nepolinės sritys yra įterptos į jį. Paprastai tik nepoliniai regionai sąveikauja su plazminės membranos hidrofobine šerdimi, sudarydami hidrofobinius ryšius su fosfolipidų riebalų rūgščių uodegomis.
Integruoti baltymai, apimantys visą membraną nuo vidinio paviršiaus iki išorinio paviršiaus, vadinami transmembraniniais baltymais. Transmembraniniuose baltymuose abu galai, išsikišantys iš lipidų sluoksnio, yra poliniai arba hidrofiliniai. Viduriniai regionai yra nepoliniai ir jų paviršiuje yra hidrofobinių aminorūgščių. Trijų rūšių sąveika padeda įterpti šiuos baltymus į lipidų dvisluoksnį sluoksnį, būtent, joninės sąveikos su fosfolipidų molekulių polinėmis galvutėmis, hidrofobinės sąveikos su hidrofobinėmis fosfolipidų molekulių uodegomis ir specifinė sąveika su tam tikrais lipidų, glikolipidų ar oligosacharidų regionais..
Periferinis baltymas
Periferiniai baltymai (išoriniai baltymai) yra vidiniame ir tolimiausiame fosfolipidų dvisluoksnyje. Šie baltymai laisvai jungiasi prie plazmos membranos arba tiesiogiai, sąveikaudami su dvisluoksnių fosfolipidų polinėmis galvutėmis, arba netiesiogiai, sąveikaudami su vientisais baltymais. Šie baltymai sudaro apie 20–30% visų membranos baltymų.
Dauguma periferinių baltymų yra vidiniame membranos paviršiuje arba citoplazmoje. Šie baltymai išlieka ribojami kovalentiniais ryšiais su riebalų grandinėmis arba per oligosacharidą iki fosfolipidų.
Kuo skiriasi integruotasis ir periferinis baltymai?
• Periferiniai baltymai atsiranda plazmos membranos paviršiuje, tuo tarpu integruoti baltymai yra visiškai arba iš dalies panardinami į plazmos membranos lipidų sluoksnį..
• Periferiniai baltymai laisvai jungiasi su lipidų dvisluoksniu sluoksniu ir nesąveikauja su hidrofobine šerdimi, esančia tarp dviejų fosfolipidų sluoksnių. Integruoti baltymai, priešingai, yra tvirtai sujungti ir tiesiogiai sąveikauja su plazminės membranos hidrofobine šerdimi. Dėl šių priežasčių integruoti baltymų disociacija yra sunkiau nei periferiniai baltymai.
• Periferinius baltymus iš plazmos membranos galima atskirti švelniai, tačiau vientisų baltymų izoliacijai nepakanka švelnaus gydymo. Norint suardyti hidrofobinius ryšius, reikia ploviklių. Taigi vientisus baltymus galima išskirti iš plazmos membranos.
• Išskyrus šiuos du baltymus iš plazmos membranos, periferiniai baltymai gali būti ištirpinami neutraliuose vandeniniuose buferiuose, tuo tarpu integruoti baltymai negali būti ištirpinami neutraliuose vandeniniuose buferiuose ar agregatuose..
• Skirtingai nuo periferinių baltymų, integruoti baltymai yra tirpinami su lipidu.
• Periferinių baltymų pavyzdžiai yra eritrocitų spektrinas, citochromo C ir mitochondrijų ATP-ase ir acetilcholinesterazė elektroplaksų membranose. Integruotų baltymų pavyzdžiai yra membranomis apriboti fermentai, vaistų ir hormonų receptoriai, antigenas ir rodopsinas.
• Integruoti baltymai sudaro apie 70%, o periferiniai baltymai - likusią plazmos membranos baltymų dalį.