Integrerte proteiner vs perifere proteiner
Proteiner betraktes som makromolekyler, som består av en eller flere polypeptidkjeder. Polypeptidkjedene består av aminosyrer bundet sammen av peptidbindinger. Den primære strukturen til et protein kan bestemmes av aminosyresekvensen. Visse gener koder for mange proteiner. Disse genene bestemmer sekvensen av aminosyrer, og bestemmer derved deres primære struktur. Integrerte og perifere proteiner betraktes som 'plasmamembranproteiner' på grunn av deres forekomst. Disse proteinene er generelt ansvarlige for en celles evne til å samhandle med det ytre miljøet.
Integrert protein
Integrerte proteiner finnes hovedsakelig enten helt eller delvis nedsenket i fosfolipider dobbeltlaget i plasmamembranen. Disse proteinene har både polære og ikke-polare regioner på seg. Polare hoder stikker ut fra overflaten av dobbeltlaget mens ikke-polare områder er innebygd i det. Vanligvis samhandler bare de ikke-polare områdene med den hydrofobe kjernen i plasmamembranen ved å lage hydrofobe bindinger med fettsyrehalene til fosfolipidene.
Integrerte proteiner som spenner over hele membranen fra den indre overflaten til den ytre overflaten kalles transmembrane proteiner. I transmembrane proteiner er begge ender som stikker ut av lipidlaget polære eller hydrofile områder. Midtregionene er ikke-polare og har hydrofobe aminosyrer på overflaten. Tre typer interaksjoner hjelper til med å legge disse proteinene i lipiddobbelaget, nemlig ioniske interaksjoner med de polære hodene til fosfolipidmolekyler, hydrofobe interaksjoner med de hydrofobe halene til fosfolipidmolekylene og spesifikke interaksjoner med visse regioner av lipider, glykolipider eller oligosakkarider.
Perifert protein
Perifere proteiner (ekstrinsiske proteiner) er til stede på det innerste og ytterste av fosfolipider dobbeltlag. Disse proteinene er løst bundet til plasmamembranen enten direkte ved interaksjoner med polære hoder av fosfolipider dobbeltlag eller indirekte ved interaksjoner med integrerte proteiner. Disse proteinene utgjør omtrent 20-30% av totale membranproteiner.
De fleste av de perifere proteinene finnes på den innerste overflaten eller den cytoplasmiske overflaten av membranen. Disse proteinene forblir avgrenset av enten gjennom kovalente bindinger med fettkjeder eller gjennom et oligosakkarid til fosfolipider.
Hva er forskjellen mellom integrert og perifert protein?
• Perifere proteiner forekommer på overflaten av plasmamembranen, mens integrale proteiner forekommer enten helt eller delvis nedsenket i lipidlaget av plasmamembranen.
• Perifere proteiner er løst bundet til lipid-dobbeltlaget og samhandler ikke med den hydrofobe kjernen mellom to lag med fosfolipider. I motsetning er integrerte proteiner tett bundet og interagerer direkte med den hydrofobe kjernen i plasmamembranen. På grunn av disse årsakene er integrert proteindissosiasjon vanskeligere enn perifere proteiner.
• Mild behandling kan brukes til å isolere perifere proteiner fra plasmamembranen, men for isolering av integrerte proteiner er milde behandlinger ikke nok. For å bryte de hydrofobe bindingene er det nødvendig med vaskemidler. Således kan integrerte proteiner isoleres fra plasmamembranen.
• Etter isolasjon av disse to proteinene fra plasmamembranen, kan perifere proteiner oppløses i nøytrale vandige buffere, mens integrerte proteiner ikke kan oppløses i nøytrale vandige buffere eller aggregater.
• I motsetning til perifere proteiner, er integrerte proteiner assosiert med lipid når de er solubilisert.
• Eksempler på perifere proteiner er spektrin av erytrocytter, cytokrom C og ATP-ase av mitokondrier og acetylkolinesterase i elektroplaks-membraner. Eksempler på integrerte proteiner er membranbundne enzymer, medikament- og hormonreseptorer, antigen og rodopsin.
• Integrerte proteiner representerer rundt 70% mens perifere proteiner representerer den gjenværende delen av plasmamembranproteiner.
