Глава 5 Мембранные белки

Белки называют мембранными, если они интегрированы в фосфо­липидный бислой или расположены на поверхности этого бислоя. Именно мембранные белки определяют специфическую активность определённой мембраны или определённого участка данной мембраны.

В зависимости от типа клеток и от положения мембраны в клетке плотность белков в мембране и их состав могут значительно различаться. Например, внутренняя мембрана митохондрии на 78% состоит из белков, а миелиновая мембрана - только на 18%. Именно высокое содержание фосфолипидов в миелиновой мембране обеспечивает электрическую изоляцию нервных клеток от окружения.

Важность мембранных белков подчёркивает тот факт, что порядка трети дрожжевых генов кодируют именно мембранные белки. А в мно­гоклеточных организмах наблюдается ещё большее относительное преобладание по количеству мембранных белков, поскольку они необхо­димы ещё и для обеспечения межклеточных контактов.

Липидный бислой представляет собой уникальную двумерную гидрофобную среду для мембранных белков. Некоторые белки погруже­ны в этот слой. Другие белки присоединены к одной из внешних сторон - экзоплазматической или цитозольной - мембраны.

Те домены мембранных белков, которые расположены с экзо­плазматической стороны, обычно связываются с другими молекулами, такими, как внеклеточные сигнальные белки, ионы и малые метаболиты (например, глюкоза, жирные кислоты), или соединяются с адгезивными молекулами других клеток или с внеклеточными структурами.

Домены внутри плазматической мембраны {трансмембранные), в частности те, которые формируют каналы и поры, способствуют перемещению молекул внутрь и наружу из клетки.

А те домены, которые расположены с цитозольной стороны мембраны, имеют широкий спектр функций, от заякоревания цитоскелета и до инициации систем внутриклеточной сигнализации.

Во многих случаях и функцию новых мембранных белков, и топологию пространственного расположения их полипептидных цепей можно предсказать на основе их гомологического подобия с другими, уже хорошо исследованными белками.

5.1.