細胞生物學：蛋白(membrane protein)
發布時間：2014-12-29 共1頁
膜蛋白（membrane protein）
由膜脂構成膜的基本結構， 但是生物膜的特定功能主要是由蛋白質決定的。功能越復雜的膜，其上的蛋白質種類越多。
■ 膜蛋白的分類
據膜蛋白與膜脂的關系分為整合蛋白、外周蛋白、脂錨定蛋白。
整合蛋白（integral protein）又稱內在蛋白（intrinsic protein）， 跨膜蛋白（transmembrane protein）， 部分或全部鑲嵌在細胞膜中或內外兩側（圖3-19）。
圖3-19 整合蛋白
外周蛋白（peripheral protein）又稱附著蛋白（protein-attached）。這種蛋白完全外露在脂雙層的內外兩側，主要是通過非共價鍵附著在脂的極性頭部， 或整合蛋白親水區的一側， 間接與膜結合（圖3-20）。
圖3-20 外周蛋白
脂錨定蛋白（lipid-anchored）又稱脂連接蛋白（lipid-linked protein），通過共價鍵的方式同脂分子結合，位于脂雙層的外側。同脂的結合有兩種方式，一種是蛋白質直接結合于脂雙分子層，另一種方式是蛋白并不直接同脂結合，而是通過一個糖分子間接同脂結合（圖3-21）。
圖3-21 脂錨定蛋白
■ 膜蛋白的功能
胞質膜有著許多重要的生物學功能，這些功能大多數是由膜蛋白來執行的（圖3-22，表3-4）。
圖3-22 膜蛋白的某些功能
表3-4 某些膜蛋白及其功能
| 功能蛋白 | 示例 | 作用方式 |
| 運輸蛋白 | Na＋泵 | 主動將Na+泵出細胞，K+泵入細胞 |
| 連接蛋白 | 整合素 | 將細胞內肌動蛋白與細胞外基質蛋白相連 |
| 受體蛋白 | 血小板生長因子（PDGF）受體 | 同細胞外的PDGF結合、在細胞質內產生信號， 引起細胞的生長與分裂 |
| 酶 | 腺苷酸環化酶 | 在細胞外信號作用下，導致細胞內cAMP產生 |
■ 膜蛋白的研究方法
● 膜蛋白的分離
十二烷基磺酸鈉（SDS）和Triton X-100都是去垢劑，哪一種可用于分離有生物功能的膜蛋白？
● 去垢劑的作用機理
去垢劑是一端親水一端疏水的雙親媒性分子， 它們具有極性端和非極性的碳氫鏈。當它們與膜蛋白作用時，可以用非極性端同蛋白質的疏水區作用，取代膜脂，極性端指向水中， 形成溶于水的去垢劑-膜蛋白復合物， 從而使膜蛋白在水中溶解、變性、沉淀（圖3-23）。
圖3-23 去垢劑在膜蛋白分離中的作用
（a）去垢劑分子，具有極性和非極性端；（b）去垢劑包裹在膜蛋白的疏水區，極性區朝向外側，使蛋白質成為水溶性，從而與膜分離。
● 膜蛋白在膜中位置測定
