Integralūs baltymai vs periferiniai baltymai
Baltymai laikomi makromolekulėmis, kurios susideda iš vienos ar kelių polipeptidų grandinių. Polipeptidines grandines sudaro aminorūgštys, sujungtos peptidinėmis jungtimis. Pirminę baltymo struktūrą galima nustatyti pagal aminorūgščių seką. Tam tikri genai koduoja daug baltymų. Šie genai nustato aminorūgščių seką ir taip nustato jų pirminę struktūrą. Integralūs ir periferiniai baltymai dėl jų atsiradimo laikomi „plazmos membranos baltymais“. Šie baltymai paprastai yra atsakingi už ląstelės gebėjimą sąveikauti su išorine aplinka.
Integralus baltymas
Integralūs baltymai daugiausia randami visiškai arba iš dalies panardinti į dvigubą plazmos membranos fosfolipidų sluoksnį. Šie baltymai turi ir polinius, ir nepolinius regionus. Poliarinės galvos išsikiša iš dvisluoksnio paviršiaus, tuo tarpu joje įdėtos nepolinės sritys. Paprastai tik nepoliniai regionai sąveikauja su plazmos membranos hidrofobine šerdimi, sudarydami hidrofobinius ryšius su fosfolipidų riebalų rūgščių uodegomis.
Integralūs baltymai, kurie apima visą membraną nuo vidinio paviršiaus iki išorinio paviršiaus, vadinami transmembraniniais baltymais. Transmembraniniuose baltymuose abu galai, išsikišantys iš lipidinio sluoksnio, yra poliniai arba hidrofiliniai regionai. Viduriniai regionai yra nepoliniai, jų paviršiuje yra hidrofobinių aminorūgščių. Trys sąveikos tipai padeda įterpti šiuos baltymus į dvigubą lipidų sluoksnį, būtent joninė sąveika su fosfolipidų molekulių poliarinėmis galvutėmis, hidrofobinė sąveika su fosfolipidų molekulių hidrofobinėmis uodegomis ir specifinė sąveika su tam tikrais lipidų, glikolipidų ar oligosacharidų regionais.
Periferinis baltymas
Periferiniai baltymai (išoriniai baltymai) yra ant vidinio ir išorinio dvigubo fosfolipidų sluoksnio. Šie baltymai laisvai susijungia su plazmos membrana tiesiogiai sąveikaudami su dvigubo sluoksnio fosfolipidų poliarinėmis galvutėmis arba netiesiogiai sąveikaudami su vientisais baltymais. Šie baltymai sudaro apie 20–30% visų membranos baltymų.
Dauguma periferinių baltymų yra ant vidinio membranos paviršiaus arba citoplazminio paviršiaus. Šie baltymai lieka surišti arba per kovalentinius ryšius su riebalų grandinėmis, arba per oligosacharidą su fosfolipidais.
Koks skirtumas tarp integralinio ir periferinio baltymo?
• Periferiniai baltymai atsiranda plazmos membranos paviršiuje, o vientisieji - visiškai arba iš dalies panardinami į plazmos membranos lipidinį sluoksnį.
• Periferiniai baltymai laisvai susijungia su dvigubu lipidų sluoksniu ir nesąveikauja su hidrofobine šerdimi tarp dviejų fosfolipidų sluoksnių. Priešingai, integralūs baltymai yra tvirtai surišti ir tiesiogiai sąveikauja su hidrofobine plazmos membranos šerdimi. Dėl šių priežasčių integrali baltymų disociacija yra sunkesnė nei periferinių baltymų.
• Periferiniams baltymams nuo plazmos membranos išskirti gali būti naudojami lengvi gydymo būdai, tačiau vientisiems baltymams išskirti nepakanka švelnių procedūrų. Norint nutraukti hidrofobinius ryšius, reikalingi plovikliai. Taigi iš plazmos membranos galima išskirti integralius baltymus.
• Išskyrus šiuos du baltymus iš plazmos membranos, periferiniai baltymai gali būti ištirpinti neutraliuose vandeniniuose buferiuose, o vientisieji baltymai negali būti ištirpinti neutraliuose vandeniniuose buferiuose ar agregatuose.
• Skirtingai nuo periferinių baltymų, vientisieji baltymai yra susieti su lipidu, kai jie yra ištirpę.
• Periferinių baltymų pavyzdžiai yra eritrocitų spektrinas, citochromo C ir mitochondrijų ATP-ase bei acetilcholinesterazė elektroplaxo membranose. Integralių baltymų pavyzdžiai yra su membrana susiję fermentai, vaistų ir hormonų receptoriai, antigenas ir rodopsinas.
• Integralūs baltymai sudaro apie 70%, o periferiniai baltymai - likusią plazmos membranos baltymų dalį.
