Membranprotein

Integrerede membranproteiner. A. Transmembran alfa-helixer, B. Beta-barrel, beta-tønde.

Perifere membranproteiners interaktion med membranen. A+B. Forskellige typer af hydrofobe interaktioner, C. Forankring via fedtsyrekæde, D. Elektrostatisk interaktion.

Aktiv transport af ioner.

Membranproteiner er proteiner der er lokaliseret og fungerer i eller på biologiske membraner. De udgør sammen med opløselige proteiner de mest almindelige former for proteiner og opfylder mange funktioner af betydning for cellens og organismens liv.

I de fleste genomer skønnes det at 20-30% af alle generne koder for membranproteiner.

Membranproteiners funktioner

Membranproteiner udfører en række funktioner, der er essentieller for den levende organisme, bl.a.:.

• Receptorproteiner formidler den biokemiske forbindelse mellem en påvirkning og cellens respons, også kaldet signaltransduktionen.
• Transportproteiner transporterer molekyler og ioner på tværs af membranen ved diffusion eller aktiv transport, se f.eks. ionkanal og ionpumpe.
• Enzymer udfører biokemiske reaktioner i eller på membranen.
• Celleadhæsionsproteiner formidler identifikationen og kontakten mellem celler, f.eks. i immunresponset.
• Ankerproteiner fastholder cytoskelettet og den ekstracellulære matrix.
• Junctionproteiner forbinder og sammenholder to celler.

Membranproteiners strukturer

Den største gruppe integrale membranproteiner kaldes også transmembrane proteiner, da de har mindst et hydrofilt domæne på hver side af membranen forbundet med et hydrofobt domæne af en eller flere alfa-helixer i membranen. Det humane proteom indeholder 5462 integrale membranproteiner, jf. flg. tabel over transmembrane proteiner (TM refererer til antallet af alfa-helixer):

Type membranprotein	Antal membranproteiner
>9TM protein	493
9TM protein	133
8TM protein	165
7TM protein	952
6TM protein	16
5TM protein	290
4TM protein	554
3TM protein	558
2TM protein	934
1TM protein	3106

Som det ses af tabellen er de fleste integrale membranproteiner af klassen med 1TM, men mange ses også at være med 2TM og 7TM. Blandt 7TM proteinerne er der en stor gruppe receptorer, G-protein-koblede receptorer, populært kaldet cellernes dørvogtere.

Membranproteiner med en struktur, der benævnes beta-barrel (på dansk ”beta-tønde”) træffes kun hos bakterier og den ydre membran i mitochondrier og chloroplaster.

En mindre gruppe integrale membranproteiner er forankret i membranen, men er kun til stede på den ene side af membranen. Forankringen kan være til lipid-dobbeltlaget eller til et andet membranprotein og kan ske via en postsyntetisk modifikation.

Mange proteiner der reagerer på den ydre eller indre side af membranen regnes som temporale eller perifere membranproteiner.

Eksempler på membranproteiner

• Aquaporin
• Beta-barrel
• Natrium-kalium-pumpen (Na⁺/K⁺-pumpen eller Na⁺/K⁺-ATPase)
• G-protein-koblede receptorer
• Opioid-receptorer
• Rhodopsin
• Bakterierhodopsin
• TOM, translocator of the outer membrane

Se også

• Beta-barrel

Eksterne links og henvisninger

• What membrane proteins look like. Stockholms Universitet