Rola białek błonowych w fizjologii

białka błonowe są białkami wchodzącymi w skład błon komórkowych lub oddziałującymi z nimi i są odpowiedzialne za realizację większości funkcji tych błon. Białka błonowe stanowią około jedną trzecią ludzkich białek i są odpowiedzialne za regulację procesów, które pomagają komórkom biologicznym przetrwać.

Image Credit: sciencepics/.,com

białka błonowe mają szereg różnych struktur i znajdują się również w różnych obszarach błony. Pełnią one różnorodne funkcje, a liczba białek i rodzaje białek obecnych na danej błonie mogą się różnić.

struktura białka błonowego

błony komórkowe składają się z dwóch dwuwarstwowych fosfolipidów, które nazywane są ulotkami. Te ulotki są obecne na wszystkich komórkach, tworząc barierę, która otacza każdą komórkę. Białka błonowe znajdują się na tych dwuwarstwach fosfolipidowych lub wchodzą w interakcje z tymi dwuwarstwami fosfolipidowymi.,

istnieją niepolarne białka błonowe, które są hydrofobowe (hydrofobowe) i polarne białka błonowe, które są hydrofilowe (zdolne do mieszania z wodą), które znajdują się wewnątrz dwuwarstwowej warstwy lipidowej. Są one bezpośrednio zaangażowane w dwuwarstwy lipidowe, które tworzą barierę wokół każdej komórki.

integralne białka błonowe są stałym elementem na błonie.

białka błon obwodowych nie są stałą częścią błony i mogą mieć hydrofobowe, elektrostatyczne i inne nie kowalencyjne interakcje z błoną lub integralnymi białkami.,

białka integralne występują w różnych typach, takich jak białka monotopowe, bitopowe, politopowe, zakotwiczone w lipidach lub białka transmembrane.

monotopowe białka integralne są przyczepione tylko do jednej z dwóch listków komórki.

bitopowe białka integralne są białkami transmembranowymi, które mogą obejmować jednowarstwowe lipidy. Białka politopowe są również białkami transmembranowymi, które obejmują dwuwarstwy lipidowe więcej niż raz.

białko zakotwiczone w lipidach ma kowalencyjne przywiązanie do lipidów, które są osadzone w dwuwarstwie fosfolipidowej.,

funkcje białek błonowych

istnieje szeroki zakres funkcji, które pełnią białka błonowe. Należą do nich:

• połączenia: łączenie dwóch komórek ze sobą

funkcje enzymatyczne

wszystkie enzymy są rodzajem białka. W rezultacie białko błonowe, które jest osadzone w błonie, może być czasem enzymem, który może mieć swoje aktywne miejsce skierowane do substancji poza dwuwarstwą lipidową.,

tego typu enzymatyczne białka błonowe mogą pracować w zespołach w celu realizacji etapów w określonym szlaku metabolicznym, na przykład rozkładając laktozę na węglowodany, a następnie monosacharydy.

Transport

białka błonowe mogą umożliwić cząsteczkom hydrofilowym przechodzenie przez błonę komórkową. Białka błonowe transportowe występują w wielu formach, a niektóre wymagają energii do zmiany kształtu i aktywnego przemieszczania cząsteczek i innych substancji przez błonę komórkową. Robią to uwalniając ATP do wykorzystania jako źródło energii.,

• Anchorage: stają się punktami mocowania cytoszkieletu i macierzy zewnątrzkomórkowej

transdukcja sygnału

niektóre białka błonowe mogą posiadać miejsce wiązania. Te miejsca wiązania charakteryzują się specyficznymi kształtami, które pasują do kształtu Posłańca chemicznego. Na przykład te chemiczne przekaźniki mogą być hormonami.

gdy hormon spotyka się ze ścianą komórkową, łączy się z białkiem błonowym receptora, który jest osadzony wewnątrz ściany komórkowej., Hormon może zmienić białko receptora i spowodować określoną reakcję, w zależności od rodzaju hormonu lub innej substancji, odbędzie się w komórce.

rozpoznawanie komórek

kolejną ważną funkcją białek błonowych jest identyfikacja i rozpoznawanie komórek. Ta konkretna funkcja jest przydatna w układzie odpornościowym, ponieważ pomaga organizmowi rozpoznać obce komórki, które mogą być przyczyną infekcji, na przykład. Glikoproteiny są jednym z rodzajów białek błonowych, które mogą prowadzić rozpoznawanie komórek.,

łączenie międzykomórkowe

sąsiadujące komórki mogą posiadać białka błonowe, które łączą się w szeregu różnych połączeń. Złącza szczelinowe i szczelne.

Ta funkcja pomaga komórkom komunikować się ze sobą i przenosić Materiały między sobą.

przywiązanie

białka błonowe są ważne w cytoszkielecie, układzie włókien i włókien w cytoplazmie komórki i macierzy pozakomórkowej (ECM), która jest siecią makrocząsteczek znajdujących się poza komórkami, takich jak kolagen, enzymy i glikoproteiny, do białek błonowych.,

dołączanie włókien lub włókien w cytoplazmie znalezionej w całej komórce może pomóc komórce utrzymać jej szczególny kształt. Utrzymuje również stabilną lokalizację białek błonowych.

przyłączanie białek błonowych do macierzy zewnątrzkomórkowej może pomóc ECM w mediacji zmian zachodzących w środowiskach zewnątrzkomórkowych i wewnątrzkomórkowych.

białka błonowe w chorobach

kilka chorób wiąże się z mutacjami w obrębie białek błonowych., Jednym z przykładów jest mutacja o nazwie V509A, znaleziona w receptorze tyreotropiny, tyreotropina jest hormonem wydzielanym przez przysadkę mózgową, który reguluje produkcję hormonów tarczycy.

ta mutacja zwiększa aktywność receptora tyreotropiny i prowadzi do wrodzonej nadczynności tarczycy, stanu, który może powodować zmiany nastroju, problemy ze snem i problemy żołądkowe.,

Inne choroby, które są związane z mutacjami w białkach błonowych obejmują dziedziczną głuchotę, chorobę Charcota-Marie-Tooth, która uszkadza nerwy obwodowe poza ośrodkowym układem nerwowym, i zespół Dejerine-Sottas, który wpływa na zdolność osoby do poruszania się.

Image Credit: Explode/. com

podsumowanie

białka błonowe pełnią szereg ważnych funkcji, które pomagają komórkom komunikować się, utrzymywać ich kształt, przeprowadzać zmiany wywołane przez przekaźniki chemiczne oraz transportować i dzielić się materiałem.,

białka błonowe mogą również odgrywać rolę w progresji choroby, ponieważ układ odpornościowy może wykorzystywać białka błonowe do identyfikacji potencjalnie szkodliwych cząsteczek obcych w organizmie.

Citations