Atšķirība starp integrālajiem olbaltumvielām un perifērajiem proteīniem

Integrētie olbaltumvielas vs perifērie proteīni

Olbaltumvielas tiek uzskatītas par makro molekulām, kas sastāv no vienas vai vairākām polipeptīdu ķēdēm. Polipeptīdu ķēdes veido aminoskābes, kas savstarpēji savienotas ar peptīdu saitēm. Olbaltumvielu primāro struktūru var noteikt pēc aminoskābju secības. Noteikti gēni kodē daudzus proteīnus. Šie gēni nosaka aminoskābju secību, tādējādi nosakot to primāro struktūru. Integrētās un perifērās olbaltumvielas to rašanās dēļ tiek uzskatītas par “plazmas membrānas olbaltumvielām”. Šie proteīni parasti ir atbildīgi par šūnas spēju mijiedarboties ar ārējo vidi.

Integrēts proteīns

Integrētie proteīni galvenokārt tiek pilnībā vai daļēji iegremdēti plazmas membrānas divfosfolipīdu slānī. Šīm olbaltumvielām ir gan polārie, gan nepolārie reģioni. Polārās galvas izvirzās no divslāņu virsmas, kamēr tajā ir iestrādāti nepolārie reģioni. Parasti tikai nepolārie reģioni mijiedarbojas ar plazmas membrānas hidrofobu kodolu, veidojot hidrofobiskas saites ar fosfolipīdu taukskābju astes.

Integrētās olbaltumvielas, kas aptver visu membrānu no iekšējās virsmas līdz ārējai virsmai, tiek sauktas par transmembraniem proteīniem. Transmembranālajos proteīnos abi gali, kas izliekas no lipīdu slāņa, ir polāri vai hidrofīli reģioni. Vidējie reģioni ir nepolāri, un uz to virsmas ir hidrofobās aminoskābes. Trīs veidu mijiedarbība palīdz iegult šos proteīnus lipīdu divslāņos, proti, jonu mijiedarbība ar fosfolipīdu molekulu polārajām galvām, hidrofobā mijiedarbība ar fosfolipīdu molekulu hidrofobām astes un specifiska mijiedarbība ar noteiktiem lipīdu, glikolipīdu vai oligosaharīdu reģioniem..

Perifēro olbaltumvielu

Perifērās olbaltumvielas (ārējie proteīni) atrodas uz fosfolipīdu divslāņu iekšējā un ārējā slāņa. Šie proteīni ir brīvi saistīti ar plazmas membrānu vai nu tieši, mijiedarbojoties ar divslāņu fosfolipīdu polārajām galvām, vai netieši, mijiedarbojoties ar integrālajiem proteīniem. Šie proteīni veido apmēram 20-30% no visiem membrānas proteīniem.

Lielākā daļa perifēro olbaltumvielu atrodas membrānas iekšējā vai citoplazmatiskajā virsmā. Šie proteīni paliek ierobežoti vai nu caur kovalentām saitēm ar tauku ķēdēm, vai caur oligosaharīdu līdz fosfolipīdiem.

Kāda ir atšķirība starp integrālo un perifēro olbaltumvielu?

• Perifērās olbaltumvielas rodas uz plazmas membrānas virsmas, turpretī integrētie proteīni pilnīgi vai daļēji iegremdējas plazmas membrānas lipīdu slānī..

• Perifērās olbaltumvielas ir brīvi saistītas ar lipīdu divslāņu slāni un nav mijiedarbības ar hidrofobo kodolu starp diviem fosfolipīdu slāņiem. Turpretī neatņemamās olbaltumvielas ir cieši saistītas un tieši mijiedarbojas ar plazmas membrānas hidrofobo kodolu. Šo iemeslu dēļ olbaltumvielu integrālā disociācija ir grūtāka nekā perifēro olbaltumvielu.

• Perifēro olbaltumvielu atdalīšanai no plazmas membrānas var izmantot vieglas procedūras, bet neatņemamu olbaltumvielu izolēšanai nepietiek ar vieglu ārstēšanu. Lai izjauktu hidrofobās saites, ir nepieciešami mazgāšanas līdzekļi. Tādējādi integrālos proteīnus var izdalīt no plazmas membrānas.

• Pēc šo divu olbaltumvielu izdalīšanas no plazmas membrānas perifērās olbaltumvielas var izšķīdināt neitrālos ūdens buferos, savukārt integrālos proteīnus nevar izšķīdināt neitrālos ūdens buferos vai agregātos..

• Atšķirībā no perifērajiem proteīniem, integrētie proteīni tiek izšķīdināti ar lipīdu.

• Perifēro olbaltumvielu piemēri ir eritrocītu spektrīns, citohroma C un mitohondriju ATP-ase un acetilholīnesterāze elektroplaksācijas membrānās. Integrēto olbaltumvielu piemēri ir enzīmi, kas saistīti ar membrānām, zāļu un hormonu receptori, antigēns un rodopsīns.

• Integrētie proteīni veido apmēram 70%, bet perifērie proteīni - atlikušo plazmas membrānas olbaltumvielu daļu.