Трансмембранный белок — мембранный белок , который насквозь пронизывает липидный бислой , в котором он постоянно находится. Трансмембранные белки плотно закрепляются в мембране при помощи специального класса липидов, называемых . Многие из этих белков выполняют транспортную функцию, позволяя специфическим веществам пересекать биологическую мембрану, чтобы попасть внутрь клетки или же напротив, не давая им покинуть её пределов.

В водном растворе трансмембранные белки слипаются и выпадают в осадок. Для их экстракции требуется использовать детергенты или неполярные растворители, хотя некоторые из них (имеющие структуру ) можно экстрагировать, используя денатурирующие агенты . Все трансмембранные белки являются интегральными белками мембраны , но не все интегральные белки являются трансмембранными .

Классификация

По структуре

Существует два типа трансмембранных белков : белки, состоящие из альфа-спиралей , и белки, состоящие из бета-тяжей (β-бочонки). Альфаспиральные белки располагаются на внутренних мембранах клеток бактерий или в плазматических мембранах клеток эукариот, а также иногда в наружных мембранах бактерий . Это очень большая группа трансмембранных белков: у человека 27 % всех белков составляют альфаспиральные белки мембраны . β-бочонки встречаются только во внешних мембранах грамотрицательных бактерий , в стенках грамположительных бактерий и наружных мембранах митохондрий и хлоропластов . Все трансмембранные β-бочонки обладают сходной топологией, что может говорить об их общем эволюционном происхождении и сходном механизме укладки.

По топологии

Эта классификация основана на положении N- и C-концевых доменов и относится ко всем интегральным белкам мембраны. К I, II и III типам относятся белки, которые пересекают мембрану только один раз, а к типу IV относятся те белки, которые пересекают мембрану несколько раз. Трансмембранные белки I типа имеют N-концевую сигнальную последовательность и заякорены на липидной мембране при помощи последовательности остановки транслокации , которая как высвобождается транслоконом , таким образом, что две части белка остаются торчать по разные стороны мембраны. Они расположены таким образом, что их N-конец направлен в просвет эндоплазматического ретикулума в процессе их синтеза и транслокации (N-конец будет направлен во внеклеточное пространство, если зрелый белок расположен на плазмалемме ). Белки II и III типа заякорены сигнальной якорной последовательностью , которая расположена не на конце, а внутри полипептидной цепи. Белки II типа направлены в просвет ЭР своим C-концом , а белки III типа N-концом. Тип IV подразделяют на IV-A, у которых N-конец направлен в цитозоль и IV-B, у которых N-конец направлен в просвет ЭПР . К V типу относятся интегральные белки, которые не являются трансмембранными и заякорены на липидной мембране при помощи ковалентно-связанных липидов. К типу VI относятся белки, которые имеют как трансмембранные домены, так и липидные якори .

Примечания