Интегральный мембранный белок ( ИМБ , IMP или просто интегральный белок ) — один из типов мембранных белков , которые прочно связаны с цитоплазматической мембраной (интегрированы). Они составляют значительную часть белков, закодированных в геноме любого организма . Интегральные белки могут быть погружены в мембрану полностью, а иногда даже пронизывают её насквозь . В этом смысле, все трансмембранные белки являются интегральными белками, но не все интегральные — трансмембранными. Связь интегральных белков с мембранными липидами очень прочна и определяется главным образом гидрофобными взаимодействиями .

Структура

Особенность интегральных белков — наличие в их полипептидной цепи довольно протяжённых участков с преобладающим содержанием неполярных аминокислот. Как правило, эти участки имеют конформацию α-спирали, на наружной стороне которой расположены боковые углеводородные фрагменты аминокислотных остатков, в результате чего вся спираль, в целом, приобретает гидрофобный характер. Доля α-спиральных участков в мембранных белках довольно велика (составляет 30—50 %), остальная часть полипептидной цепи находится преимущественно в форме клубка. Участков с β-структурой, как правило, мало, но если они есть, то такой белок как правило имеет форму бета-бочонка.

Интегральные белки можно разделить на две группы:

• Политопические интегральные белки (Трансмембранные белки)
• Монотопические интегральные белки

Структурные исследования

Одним из главных препятствий при структурном изучении интегральных белков биологических мембран является их низкая растворимость. Мембранные белки практически нерастворимы в водных буферных системах, и это фактически исключает использование протеолитических ферментов в традиционной форме. Эта же проблема мешает получению их точных атомных структур методом рентгеноструктурного анализа : мембранные белки с трудом образуют кристаллы. По этой причине для выяснения их третичной и четвертичной структуры часто используется метод моделирования на основе пространственной структуры гомологичных белков.

Функции

Интегральные мембранные белки включают в себя белки-транспортёры, линкеры, ионные каналы, рецепторы , ферменты , структурные домены мембранных якорей, белки, участвующие в накоплении и передачи энергии и белки, ответственные за клеточную адгезию .

Примеры интегральных белков

• Бактериородопсин
• белки клеточной адгезии
• белки щелевых контактов — коннексины
• гликофорины
• инсулиновый рецептор
• ионные каналы
• GPCR — рецепторы, сопряжённые с G-белками , семейство семиспиральных белков, к которому, в частности относятся и адренорецепторы .

Примечания