發(fā)布時間:2014-12-29 共1頁
膜蛋白(membrane protein)
由膜脂構(gòu)成膜的基本結(jié)構(gòu), 但是生物膜的特定功能主要是由蛋白質(zhì)決定的。功能越復(fù)雜的膜,其上的蛋白質(zhì)種類越多。
■ 膜蛋白的分類
據(jù)膜蛋白與膜脂的關(guān)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(nèi)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(nèi)外兩側(cè)(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(nèi)外兩側(cè),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(qū)的一側(cè), 間接與膜結(jié)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(jié)合,位于脂雙層的外側(cè)。同脂的結(jié)合有兩種方式,一種是蛋白質(zhì)直接結(jié)合于脂雙分子層,另一種方式是蛋白并不直接同脂結(jié)合,而是通過一個糖分子間接同脂結(jié)合(圖3-21)。
圖3-21 脂錨定蛋白
■ 膜蛋白的功能
胞質(zhì)膜有著許多重要的生物學(xué)功能,這些功能大多數(shù)是由膜蛋白來執(zhí)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?shù)鞍?/TD> | 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(nèi)肌動蛋白與細胞外基質(zhì)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(jié)合、在細胞質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生信號, 引起細胞的生長與分裂 |
酶 | 腺苷酸環(huán)化酶 | 在細胞外信號作用下,導(dǎo)致細胞內(nèi)cAMP產(chǎn)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(zhì)的疏水區(qū)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(fù)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(qū),極性區(qū)朝向外側(cè),使蛋白質(zhì)成為水溶性,從而與膜分離。
● 膜蛋白在膜中位置測定