Integralni proteini vs periferni proteini
Proteini se smatraju makromolekulima, koji se sastoje od jednog ili više polipeptidnih lanaca. Polipeptidni lanci se sastoje od aminokiselina koje su međusobno povezane peptidnim vezama. Primarna struktura proteina može se odrediti sekvencom aminokiselina. Određeni geni kodiraju mnoge proteine. Ovi geni određuju sekvencu aminokiselina, određujući tako njihovu primarnu strukturu. Integralni i periferni proteini se smatraju 'proteini plazma membrane' zbog njihove pojave. Ovi proteini su generalno odgovorni za sposobnost ćelije da komunicira sa spoljašnjim okruženjem.
Integralni protein
Integralni proteini se uglavnom nalaze ili potpuno ili djelimično potopljeni u fosfolipidnom dvosloju plazma membrane. Ovi proteini imaju i polarne i nepolarne regije na sebi. Polarne glave vire iz površine dvosloja, dok su nepolarne regije ugrađene u njega. Obično samo nepolarne regije stupaju u interakciju sa hidrofobnim jezgrom plazma membrane stvaranjem hidrofobnih veza sa repovima masnih kiselina fosfolipida.
Integralni proteini koji pokrivaju cijelu membranu od unutrašnje do vanjske površine nazivaju se transmembranski proteini. U transmembranskim proteinima, oba kraja koja izlaze iz lipidnog sloja su polarna ili hidrofilna područja. Srednji regioni su nepolarni i na svojoj površini imaju hidrofobne aminokiseline. Tri vrste interakcija pomažu da se ovi proteini ugrade u lipidni dvosloj, naime, ionske interakcije sa polarnim glavama fosfolipidnih molekula, hidrofobne interakcije sa hidrofobnim repovima molekula fosfolipida i specifične interakcije sa određenim regionima lipida, glikolipida ili oligolipida.
Periferni protein
Periferni proteini (spoljni proteini) prisutni su na unutrašnjem i najudaljenijem dvosloju fosfolipida. Ovi proteini su labavo vezani za plazma membranu ili direktno interakcijom sa polarnim glavama dvosloja fosfolipida ili indirektno interakcijom sa integralnim proteinima. Ovi proteini čine oko 20-30% ukupnih membranskih proteina.
Većina perifernih proteina nalazi se na najnutarnjoj površini ili citoplazmatskoj površini membrane. Ovi proteini ostaju vezani ili preko kovalentnih veza sa masnim lancima ili preko oligosaharida za fosfolipide.
Koja je razlika između integralnog i perifernog proteina?
• Periferni proteini se javljaju na površini plazma membrane, dok se integralni proteini javljaju u potpunosti ili djelimično uronjeni u lipidni sloj plazma membrane.
• Periferni proteini su labavo vezani za lipidni dvosloj i ne stupaju u interakciju sa hidrofobnim jezgrom između dva sloja fosfolipida. Nasuprot tome, integralni proteini su čvrsto vezani i u direktnoj su interakciji sa hidrofobnom jezgrom plazma membrane. Zbog ovih razloga, integralna disocijacija proteina je teža od perifernih proteina.
• Blagi tretmani se mogu koristiti za izolaciju perifernih proteina iz plazma membrane, ali za izolaciju integralnih proteina blagi tretmani nisu dovoljni. Za razbijanje hidrofobnih veza potrebni su deterdženti. Tako se integralni proteini mogu izolovati iz plazma membrane.
• Nakon izolacije ova dva proteina iz plazma membrane, periferni proteini se mogu otopiti u neutralnim vodenim puferima dok se integralni proteini ne mogu otopiti u neutralnim vodenim puferima ili agregatima.
• Za razliku od perifernih proteina, integralni proteini su povezani sa lipidima kada su rastvoreni.
• Primjeri perifernih proteina su spektrini eritrocita, citokrom C i ATP-aza mitohondrija i acetilholinesteraza u membranama elektroplaksa. Primjeri integralnih proteina su enzimi vezani za membranu, receptori za lijekove i hormone, antigen i rodopsin.
• Integralni proteini predstavljaju oko 70% dok periferni proteini predstavljaju preostali dio proteina plazma membrane.
