Roll membranproteiner i fysiologi

membranproteiner är proteiner som ingår i eller interagerar med cellmembran, och de är ansvariga för att utföra majoriteten av funktionerna hos dessa membran. Membranproteiner står för ungefär en tredjedel av mänskliga proteiner och är ansvariga för att reglera processer som hjälper biologiska celler att överleva.

image Credit: sciencepics/.,com

membranproteiner har en rad olika strukturer och är också belägna i olika delar av membranet. De utför ett varierat utbud av funktioner, och antalet proteiner och de typer av proteiner som finns på ett visst membran kan variera.

Membranproteinstruktur

cellmembran består av två fosfolipid bilayers, som kallas broschyrer. Dessa broschyrer är närvarande på alla celler och bildar en barriär som omger varje cell. Membranproteiner finns på dessa fosfolipid bilayers eller de interagerar med dessa fosfolipid bilayers.,

det finns icke-polära membranproteiner som är hydrofoba (vattenavvisande) och polära membranproteiner som är hydrofila (kan blandas med vatten), som finns inuti lipidbilagret. De är direkt involverade med lipid bilayers som gör en barriär runt varje cell.

Integralmembranproteiner är en permanent fixtur på membranet.

perifera membranproteiner är inte en permanent del av ett membran och kan ha hydrofoba, elektrostatiska och andra icke-kovalenta interaktioner med membranet eller de integrerade proteinerna.,

integrerade proteiner finns i olika typer, såsom monotopiska, bitopiska, polytopiska, lipidankare proteiner eller transmembranproteiner.

monotopiska integrerade proteiner är endast fästa vid en av cellens två broschyrer.

bitopic integralproteiner är transmembranproteiner som kan spänna lipidbilayers en gång. Polytopiska proteiner är också transmembranproteiner, som spänner över lipidbilager mer än en gång.

ett lipidankare protein har en kovalent bindning till lipider som är inbäddade i fosfolipidbilagret.,

Membranproteinfunktioner

det finns ett varierat utbud av funktioner som membranproteiner utför. Dessa inkluderar:

• korsningar: ansluta två celler tillsammans

enzymatiska funktioner

alla enzymer är en typ av protein. Som ett resultat kan ett membranprotein som är inbäddat i membranet ibland vara ett enzym, som kan ha sin aktiva plats mot ämnen utanför lipidbilagret.,

dessa typer av enzymatiska membranproteiner kan arbeta i grupper för att utföra stegen i en viss metabolisk väg, till exempel bryta ner laktos i kolhydrater och sedan monosackarider.

transport

membranproteiner kan tillåta hydrofila molekyler att passera genom cellmembranet. Transportmembranproteiner finns i många former, och vissa kräver energi för att ändra form och aktivt flytta molekyler och andra ämnen över cellmembranet. De gör detta genom att släppa ATP att använda som en energikälla.,

• Anchorage: bli fästpunkter för cytoskelettet och den extracellulära matrisen

signaltransduktion

vissa membranproteiner kan ha en bindande plats. Dessa bindningsställen kännetecknas av specifika former som matchar formen av en kemisk budbärare. Till exempel kan dessa kemiska budbärare vara hormoner.

När ett hormon möter cellväggen kommer det att ansluta till ett receptormembranprotein som är inbäddat inuti cellväggen., Hormonet kan ändra receptorproteinet och orsaka en specifik reaktion, beroende på typ av hormon eller annan substans, kommer att äga rum inom cellen.

celligenkänning

en annan viktig funktion av membranproteiner är vid identifiering och erkännande mellan celler. Denna speciella funktion är användbar i immunsystemet, eftersom det hjälper kroppen att känna igen främmande celler som kan orsaka infektion, till exempel. Glykoproteiner är en typ av membranprotein som kan utföra celligenkänning.,

intercellulär anslutning

intilliggande celler kan ha membranproteiner som förbinder i en rad olika korsningar. Gap korsningar och snäva korsningar.

den här funktionen hjälper celler att kommunicera med varandra och överföra material mellan varandra.

fastsättning

membranproteiner är viktiga i cytoskelettet, systemet av filament och fibrer i en Cells cytoplasma och den extracellulära matrisen (ECM), som är nätverket av makromolekyler som finns utanför celler, såsom kollagen, enzymer och glykoproteiner, till membranproteiner.,

att fästa filament eller fibrer i cytoplasman som finns i hela cellen kan hjälpa cellen att behålla sin speciella form. Det håller också placeringen av membranproteiner stabila.

att fästa membranproteiner i den extracellulära matrisen kan hjälpa ECM att medla förändringar som uppstår i extracellulära och intracellulära miljöer.

membranproteiner vid sjukdom

flera sjukdomar är kopplade till mutationer inom membranproteiner., Ett exempel är en mutation som kallas V509A, som finns i tyrotropinreceptorn, tyrotropin är ett hormon som utsöndras av hypofysen som reglerar produktionen av sköldkörtelhormoner.

denna mutation ökar aktiviteten hos tyrotropinreceptorn och leder till medfödd hypertyreoidism, ett tillstånd som kan orsaka förändringar i humör, sömnproblem och magproblem.,

andra sjukdomar som är kopplade till mutationer i membranproteiner inkluderar ärftlig dövhet, Charcot-Marie-Tooth sjukdom, som skadar perifera nerver utanför centrala nervsystemet, och Dejerine-Sottas syndrom, som påverkar en persons förmåga att röra sig.

bildkredit: explodera/.com

sammanfattning

membranproteiner tjänar en rad viktiga funktioner som hjälper celler att kommunicera, behålla sin form, utföra förändringar som utlöses av kemiska budbärare och transportera och dela material.,

membranproteiner kan också spela en roll i sjukdomsprogression, eftersom immunsystemet kan använda membranproteiner för att identifiera potentiellt skadliga främmande molekyler i kroppen.

Citations