Membranprotein

Membranproteiner er proteiner der er lokaliseret og fungerer i eller på biologiske membraner. De udgør sammen med opløselige proteiner de mest almindelige former for proteiner og opfylder mange funktioner af betydning for cellens og organismens liv.

Integrerede membranproteiner. A. Transmembran alfa-helixer, B. Beta-barrel, beta-tønde.
Perifere membranproteiners interaktion med membranen. A+B. Forskellige typer af hydrofobe interaktioner, C. Forankring via fedtsyrekæde, D. Elektrostatisk interaktion.
Aktiv transport af ioner.

I de fleste genomer skønnes det at 20-30% af alle generne koder for membranproteiner.

Membranproteiners funktionerRediger

Membranproteiner udfører en række funktioner, der er essentieller for den levende organisme, bl.a.:.

  • Receptorproteiner formidler den biokemiske forbindelse mellem en påvirkning og cellens respons, også kaldet signaltransduktionen.
  • Transportproteiner transporterer molekyler og ioner på tværs af membranen ved diffusion eller aktiv transport, se f.eks. ionkanal og ionpumpe, se liste
  • Enzymer udfører biokemiske reaktioner i eller på membranen.
  • Celleadhæsionsproteiner formidler identifikationen og kontakten mellem celler, f.eks. i immunresponset.
  • Ankerproteiner fastholder cytoskelettet og den ekstracellulære matrix.
  • Junctionproteiner forbinder og sammenholder to celler.
  • Komplementsystemets membranangrebskompleks MAC danner porer i indtrængende patogener og uskadeliggør dem derved.

Membranproteiners strukturerRediger

Den største gruppe integrale membranproteiner kaldes også transmembrane proteiner, da de har mindst et hydrofilt domæne på hver side af membranen forbundet med et hydrofobt domæne af en eller flere alfa-helixer i membranen. Det humane proteom indeholder 5462 integrale membranproteiner, jf. flg. tabel over transmembrane proteiner (TM refererer til antallet af alfa-helixer):

Type

membranprotein

Antal humane

membranproteiner[1]

Generelle eksempler
>9TM protein 493 CFTR (12TM); Band 3 (14TM) [2]
9TM protein 133 Presenilin 1 [3]
8TM protein 165
7TM protein 952 Rhodopsin
6TM protein 16 en: Transient receptor potential channel
5TM protein 290 Metalloenzym YejM [4]
4TM protein 554 Small Multidrug Resistance proteiner, SMR-proteiner [5]
3TM protein 558 Membranproteinet M i SARS-CoV-2 [6]
2TM protein 934 Rifin; Stevor; Pfmc [7]
1TM protein 3106 ACE2; virus hæmagglutinin

Som det ses af tabellen er de fleste integrale membranproteiner af klassen med 1TM, men mange ses også at være med 2TM og 7TM. Blandt 7TM proteinerne er der en stor gruppe receptorer, G-protein-koblede receptorer, populært kaldet cellernes dørvogtere.

Membranproteiner med en struktur, der benævnes beta-barrel (på dansk ”beta-tønde”) træffes kun hos bakterier og den ydre membran i mitochondrier og chloroplaster.

En mindre gruppe integrale membranproteiner er forankret i membranen, men er kun til stede på den ene side af membranen. Forankringen kan være til lipid-dobbeltlaget eller til et andet membranprotein og kan ske via en postsyntetisk modifikation.

Mange proteiner der reagerer på den ydre eller indre side af membranen regnes som temporale eller perifere membranproteiner.

Eksempler på membranproteinerRediger

Et usædvanligt 13TM protein er endosomproteinet NPC1, Niemann-Pick C1, som er essentielt for ebolavirus infektion.[8]

Se ogsåRediger

Eksterne links og henvisningerRediger