2010年臨床助理醫(yī)師輔導(dǎo):[細(xì)胞生物學(xué)]蛋白(membraneprotein)

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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(xì)胞膜中或內(nèi)外兩側(cè)。
    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(jià)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。
    脂錨定蛋白(lipid-anchored)又稱脂連接蛋白(lipid-linked protein),通過共價(jià)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(gè)糖分子間接同脂結(jié)合。
    ■ 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(表3-4)。
    表3-4 某些膜蛋白及其功能
    功能蛋白 示例 作用方式
    運(yùn)輸?shù)鞍?Na+泵 主動(dòng)將Na+泵出細(xì)胞,K+泵入細(xì)胞
    連接蛋白 整合素 將細(xì)胞內(nèi)肌動(dòng)蛋白與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白相連
    受體蛋白 血小板生長(zhǎng)因子(PDGF)受體 同細(xì)胞外的PDGF結(jié)合、在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生信號(hào), 引起細(xì)胞的生長(zhǎng)與分裂
    酶 腺苷酸環(huán)化酶 在細(xì)胞外信號(hào)作用下,導(dǎo)致細(xì)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(jī)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?xì)滏湣.?dāng)它們與膜蛋白作用時(shí),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。
    (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(cè)定