Ruolo delle proteine di membrana nella fisiologia

Le proteine di membrana sono proteine che fanno parte o interagiscono con le membrane cellulari e sono responsabili dello svolgimento della maggior parte delle funzioni di queste membrane. Le proteine di membrana rappresentano circa un terzo delle proteine umane e sono responsabili dei processi di regolazione che aiutano le cellule biologiche a sopravvivere.

Immagine di credito: sciencepics/.,le proteine di membrana com

hanno una gamma di strutture diverse e si trovano anche in diverse aree della membrana. Svolgono una vasta gamma di funzioni e il numero di proteine e i tipi di proteine presenti su una particolare membrana possono variare.

Struttura della proteina di membrana

Le membrane cellulari sono costituite da due doppi strati fosfolipidici, chiamati foglietti. Questi volantini sono presenti su tutte le cellule, formando una barriera che circonda ogni cellula. Le proteine di membrana si trovano su questi bistrati fosfolipidici o interagiscono con questi bistrati fosfolipidici.,

Esistono proteine di membrana non polari che sono idrofobiche (idrorepellenti) e proteine di membrana polari che sono idrofile (in grado di mescolarsi con l’acqua), che si trovano all’interno del doppio strato lipidico. Sono direttamente coinvolti con i doppi strati lipidici che formano una barriera attorno ad ogni cellula.

Le proteine integrali della membrana sono un dispositivo permanente sulla membrana.

Le proteine di membrana periferiche non sono una parte permanente di una membrana e possono avere interazioni idrofobiche, elettrostatiche e altre non covalenti con la membrana o le proteine integrali.,

Le proteine integrali sono disponibili in diversi tipi, come proteine monotopiche, bitopiche, politopiche, ancorate ai lipidi o proteine transmembrana.

Le proteine integrali monotopiche sono attaccate solo a uno dei due foglietti della cellula.

Le proteine integrali bitopiche sono proteine transmembrana che possono estendersi su due strati lipidici una volta. Le proteine politopiche sono anche proteine transmembrana, che si estendono su due strati lipidici più di una volta.

Una proteina ancorata ai lipidi ha un attaccamento covalente ai lipidi che sono incorporati nel doppio strato fosfolipidico.,

Funzioni della proteina di membrana

Esiste una vasta gamma di funzioni che le proteine di membrana svolgono. Questi includono:

• Giunzioni: collegamento di due cellule insieme

Funzioni enzimatiche

Tutti gli enzimi sono un tipo di proteina. Di conseguenza, una proteina di membrana che è incorporato nella membrana a volte può essere un enzima, che può avere il suo sito attivo di fronte sostanze al di fuori del doppio strato lipidico.,

Questi tipi di proteine di membrana enzimatiche possono lavorare in team per eseguire i passaggi in una particolare via metabolica, ad esempio suddividendo il lattosio in carboidrati e quindi monosaccaridi.

Trasporto

Le proteine di membrana possono consentire alle molecole idrofile di passare attraverso la membrana cellulare. Le proteine della membrana di trasporto si presentano in molte forme e alcune richiedono energia per cambiare forma e spostare attivamente molecole e altre sostanze attraverso la membrana cellulare. Lo fanno rilasciando ATP da utilizzare come fonte di energia.,

• Ancoraggio: diventano punti di attacco per il citoscheletro e la matrice extracellulare

Trasduzione del segnale

Alcune proteine di membrana possono presentare un sito di legame. Questi siti di legame sono caratterizzati da forme specifiche che corrispondono alla forma di un messaggero chimico. Ad esempio, questi messaggeri chimici possono essere ormoni.

Quando un ormone si incontra con la parete cellulare, si collegherà con una proteina della membrana del recettore che è incorporato all’interno della parete cellulare., L’ormone può cambiare la proteina del recettore e causare una reazione specifica, a seconda del tipo di ormone o altra sostanza, avverrà all’interno della cellula.

Riconoscimento cellulare

Un’altra importante funzione delle proteine di membrana è l’identificazione e il riconoscimento tra le cellule. Questa particolare funzione è utile nel sistema immunitario, in quanto aiuta il corpo a riconoscere le cellule estranee che possono causare infezioni, per esempio. Le glicoproteine sono un tipo di proteina di membrana che può eseguire il riconoscimento cellulare.,

Giunzione intercellulare

Le cellule adiacenti possono avere proteine di membrana che si connettono in una gamma di giunzioni diverse. Giunzioni di gap e giunzioni strette.

Questa funzione aiuta le cellule a comunicare tra loro e a trasferire materiali tra loro.

Attachment

Le proteine di membrana sono importanti nel citoscheletro, il sistema di filamenti e fibre nel citoplasma di una cellula e la matrice extracellulare (ECM), che è la rete di macromolecole trovate al di fuori delle cellule, come collagene, enzimi e glicoproteine, alle proteine di membrana.,

Attaccare filamenti o fibre nel citoplasma trovato in tutta la cellula può aiutare la cellula a mantenere la sua particolare forma. Inoltre mantiene stabile la posizione delle proteine di membrana.

Attaccare le proteine di membrana alla matrice extracellulare può aiutare l’ECM a mediare i cambiamenti che si verificano negli ambienti extracellulari e intracellulari.

Proteine di membrana nella malattia

Diverse malattie sono legate a mutazioni all’interno delle proteine di membrana., Un esempio è una mutazione chiamata V509A, trovata nel recettore della tireotropina, la tireotropina è un ormone secreto dalla ghiandola pituitaria che regola la produzione di ormoni tiroidei.

Questa mutazione aumenta l’attività del recettore della tireotropina e porta all’ipertiroidismo congenito, una condizione che può causare cambiamenti di umore, problemi di sonno e problemi di stomaco.,

Altre malattie che sono legate a mutazioni nelle proteine di membrana includono la sordità ereditaria, la malattia di Charcot-Marie-Tooth, che danneggia i nervi periferici al di fuori del sistema nervoso centrale, e la sindrome di Dejerine-Sottas, che colpisce la capacità di una persona di muoversi.

Immagine di credito: Esplodere/. com

Sommario

Proteine di membrana servono una serie di funzioni importanti che aiuta le cellule a comunicare, mantenere la loro forma, effettuare cambiamenti innescati da messaggeri chimici, e il trasporto e condividere materiale.,

Le proteine di membrana possono anche svolgere un ruolo nella progressione della malattia, poiché il sistema immunitario può utilizzare le proteine di membrana per identificare molecole estranee potenzialmente dannose all’interno del corpo.

Citations