Proteine integrali vs proteine periferiche
Le proteine sono considerate macromolecole, costituite da una o più catene polipeptidiche. Le catene polipeptidiche sono costituite da amminoacidi legati insieme da legami peptidici. La struttura primaria di una proteina può essere determinata dalla sequenza amminoacidica. Alcuni geni codificano per molte proteine. Questi geni determinano la sequenza degli amminoacidi, determinando così la loro struttura primaria. Le proteine integrali e periferiche sono considerate come "proteine della membrana plasmatica" a causa della loro presenza. Queste proteine sono generalmente responsabili della capacità di una cellula di interagire con l'ambiente esterno.
Proteine integrali
Le proteine integrali si trovano principalmente completamente o parzialmente immerse nel doppio strato di fosfolipidi della membrana plasmatica. Queste proteine hanno regioni polari e non polari su di esse. Le teste polari sporgono dalla superficie del doppio strato mentre le regioni non polari sono incorporate in esso. Di solito solo le regioni non polari interagiscono con il nucleo idrofobico della membrana plasmatica creando legami idrofobici con le code degli acidi grassi dei fosfolipidi.
Le proteine integrali che coprono l'intera membrana dalla superficie interna alla superficie esterna sono chiamate proteine transmembrana. Nelle proteine transmembrana, entrambe le estremità che sporgono dallo strato lipidico sono regioni polari o idrofile. Le regioni centrali sono non polari e hanno amminoacidi idrofobici sulla loro superficie. Tre tipi di interazioni aiutano a incorporare queste proteine nel doppio strato lipidico, vale a dire, interazioni ioniche con le teste polari delle molecole fosfolipidiche, interazioni idrofobiche con le code idrofobiche delle molecole fosfolipidiche e interazioni specifiche con alcune regioni di lipidi, glicolipidi o oligosaccaridi.
Proteine periferiche
Le proteine periferiche (proteine estrinseche) sono presenti sul più interno e più esterno del doppio strato dei fosfolipidi. Queste proteine sono vagamente legate alla membrana plasmatica o direttamente dalle interazioni con le teste polari del doppio strato dei fosfolipidi o indirettamente dalle interazioni con le proteine integrali. Queste proteine costituiscono circa il 20-30% delle proteine totali di membrana.
La maggior parte delle proteine periferiche si trova sulla superficie più interna o sulla superficie citoplasmatica della membrana. Queste proteine rimangono legate ai fosfolipidi tramite legami covalenti con catene grasse o tramite un oligosaccaride.
Qual è la differenza tra proteine integrali e periferiche?
• Le proteine periferiche si trovano sulla superficie della membrana plasmatica mentre le proteine integrali si trovano completamente o parzialmente immerse nello strato lipidico della membrana plasmatica.
• Le proteine periferiche sono vagamente legate al doppio strato lipidico e non interagiscono con il nucleo idrofobico tra due strati di fosfolipidi. Al contrario, le proteine integrali sono strettamente legate e interagiscono direttamente con il nucleo idrofobico della membrana plasmatica. A causa di questi motivi, la dissociazione delle proteine integrali è più difficile delle proteine periferiche.
• I trattamenti lievi possono essere utilizzati per isolare le proteine periferiche dalla membrana plasmatica, ma per l'isolamento delle proteine integrali, i trattamenti lievi non sono sufficienti. Per rompere i legami idrofobici, sono necessari detergenti. Pertanto, le proteine integrali possono essere isolate dalla membrana plasmatica.
• Dopo l'isolamento di queste due proteine dalla membrana plasmatica, le proteine periferiche possono essere sciolte in tamponi acquosi neutri mentre le proteine integrali non possono essere sciolte in tamponi acquosi neutri o aggregati.
• A differenza delle proteine periferiche, le proteine integrali sono associate ai lipidi quando solubilizzate.
• Esempi di proteine periferiche sono la spettrina degli eritrociti, il citocromo C e l'ATP-ase dei mitocondri e l'acetilcolinesterasi nelle membrane dell'elettroplax. Esempi di proteine integrali sono enzimi legati alla membrana, recettori di farmaci e ormoni, antigene e rodopsina.
• Le proteine integrali rappresentano circa il 70% mentre le proteine periferiche rappresentano la porzione rimanente delle proteine della membrana plasmatica.
