تكامل البروتينات مقابل البروتينات المحيطية
تعتبر البروتينات جزيئات كبيرة تتكون من واحد أو أكثر من سلاسل البولي ببتيد. تتكون سلاسل البولي ببتيد من أحماض أمينية مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط ببتيدية. يمكن تحديد الهيكل الأساسي للبروتين من خلال تسلسل الأحماض الأمينية. ترمز جينات معينة للعديد من البروتينات. تحدد هذه الجينات تسلسل الأحماض الأمينية ، وبالتالي تحدد هيكلها الأساسي. تعتبر البروتينات المتكاملة والمحيطية "بروتينات غشاء البلازما" بسبب حدوثها. هذه البروتينات مسؤولة بشكل عام عن قدرة الخلية على التفاعل مع البيئة الخارجية.
بروتين متكامل
تم العثور على البروتينات المتكاملةبشكل أساسي إما مغمورة كليًا أو جزئيًا في طبقة ثنائية الفوسفوليبيد لغشاء البلازما. تحتوي هذه البروتينات على مناطق قطبية وغير قطبية. تبرز الرؤوس القطبية من سطح الطبقة الثنائية بينما يتم تضمين المناطق غير القطبية فيها. عادةً ما تتفاعل المناطق غير القطبية فقط مع النواة الكارهة للماء لغشاء البلازما عن طريق تكوين روابط كارهة للماء مع ذيول الأحماض الدهنية للفوسفوليبيد.
البروتينات المتكاملة التي تمتد عبر الغشاء بأكمله من السطح الداخلي إلى السطح الخارجي تسمى بروتينات الغشاء. في بروتينات الغشاء ، يكون كلا الطرفين الخارجين من الطبقة الدهنية مناطق قطبية أو محبة للماء. المناطق الوسطى غير قطبية وتحتوي على أحماض أمينية كارهة للماء على سطحها. تساعد ثلاثة أنواع من التفاعلات على تضمين هذه البروتينات في الطبقة الدهنية الثنائية ، وهي التفاعلات الأيونية مع الرؤوس القطبية لجزيئات الفسفوليبيد ، والتفاعلات الكارهة للماء مع ذيول الكارهة للماء لجزيئات الفسفوليبيد والتفاعلات المحددة مع مناطق معينة من الدهون ، أو جليكوليبيدات أو سكريات قليلة.
بروتين محيطي
البروتينات الطرفية (البروتينات الخارجية) موجودة في الطبقة الأعمق والأبعد من طبقة ثنائية الفوسفوليبيد. ترتبط هذه البروتينات بشكل غير محكم بغشاء البلازما إما بشكل مباشر عن طريق التفاعلات مع الرؤوس القطبية لطبقة ثنائية الفوسفوليبيد أو بشكل غير مباشر عن طريق التفاعلات مع البروتينات المتكاملة. تشكل هذه البروتينات حوالي 20-30٪ من بروتينات الغشاء الكلي.
تم العثور على معظم البروتينات الطرفية على السطح الأعمق أو السطح السيتوبلازمي للغشاء. تظل هذه البروتينات مقيدة إما من خلال الروابط التساهمية ذات السلاسل الدهنية أو من خلال قليل السكاريد إلى الفوسفوليبيد.
ما هو الفرق بين البروتين التكاملي والمحيطي؟
• تحدث البروتينات الطرفية على سطح غشاء البلازما بينما تحدث البروتينات المتكاملة إما مغمورة كليًا أو جزئيًا في الطبقة الدهنية لغشاء البلازما.
• البروتينات المحيطية مرتبطة بشكل غير محكم بطبقة الدهون الثنائية ولا تتفاعل مع النواة الكارهة للماء بين طبقتين من الدهون الفوسفورية.في المقابل ، البروتينات المتكاملة مرتبطة بإحكام وتتفاعل مباشرة مع النواة الكارهة للماء لغشاء البلازما. بسبب هذه الأسباب ، فإن تفكك البروتين المتكامل أكثر صعوبة من البروتينات المحيطية.
• يمكن استخدام علاجات خفيفة لعزل البروتينات المحيطية من غشاء البلازما ، ولكن بالنسبة لعزل البروتينات المتكاملة ، لا تكفي العلاجات الخفيفة. لكسر الروابط الكارهة للماء ، يلزم استخدام المنظفات. وبالتالي ، يمكن عزل البروتينات المتكاملة من غشاء البلازما.
• بعد عزل هذين البروتينين عن غشاء البلازما ، يمكن إذابة البروتينات الطرفية في مخازن مائية محايدة بينما لا يمكن إذابة البروتينات المتكاملة في محاليل أو تجمعات مائية محايدة.
• على عكس البروتينات المحيطية ، ترتبط البروتينات المتكاملة بالدهون عند الذوبان.
• أمثلة على البروتينات الطرفية هي الأطياف من كريات الدم الحمراء ، السيتوكروم C و ATP-ase للميتوكوندريا و acetylcholinesterase في أغشية Electroplax. من أمثلة البروتينات المتكاملة: الإنزيمات المقيدة بالغشاء ، ومستقبلات الأدوية والهرمونات ، والمستضد ورودوبسين.
• تمثل البروتينات المتكاملة حوالي 70٪ بينما تمثل البروتينات الطرفية الجزء المتبقي من بروتينات غشاء البلازما.
