Τι είναι η διαμεμβρανική πρωτεΐνη;

Μια διαμεμβρανική πρωτεΐνη είναι μια πρωτεΐνη που καλύπτει ολόκληρο το μήκος της κυτταρικής μεμβράνης.Είναι ενσωματωμένο μεταξύ των φωσφολιπιδίων, παρέχοντας ένα κανάλι μέσω του οποίου τα μόρια και τα ιόντα μπορούν να περάσουν στο κελί.Οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες διευκολύνουν επίσης την επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων αλληλεπιδρώντας με χημικούς αγγελιοφόρους.Πολλές βιολογικές διεργασίες, όπως ο μεταβολισμός της γλυκόζης και η παραγωγή λιπαρών οξέων, ενεργοποιούνται μετά την ενεργοποίηση μιας συγκεκριμένης διαμεμβρανικής πρωτεΐνης.

Ο υποδοχέας ινσουλίνης είναι ένα παράδειγμα μιας διαμεμβρανικής πρωτεΐνης που αλληλεπιδρά με έναν χημικό αγγελιοφόρο, δηλαδή την ινσουλίνη.Ο υποδοχέας λειτουργεί ως στόχος στην επιφάνεια του κυττάρου για το μόριο ινσουλίνης.Μετά τις αποβάθρες του μορίου με τον υποδοχέα, ο υποδοχέας απελευθερώνει τυπικά χημικές ουσίες που προκαλούν την κίνηση ενός μεταφορέα γλυκόζης στην επιφάνεια του κυττάρου.Αυτό επιτρέπει στο κύτταρο να απορροφήσει μεγάλες ποσότητες γλυκόζης από το εξωτερικό περιβάλλον, οδηγώντας σε μεταβολισμό γλυκόζης και τελικά παραγωγή ενέργειας.

Μια άλλη δουλειά της διαμεμβρανικής πρωτεΐνης είναι η μεταφορά ιόντων, όπως το νάτριο και το κάλιο, σε όλη την κυτταρική μεμβράνη για τη διατήρηση του χημικού περιβάλλοντος.Ορισμένα κύτταρα δεν μπορούν να εκτελέσουν συγκεκριμένες εργασίες εάν τα κανάλια ιόντων δεν λειτουργούν σωστά.Ένα σημαντικό παράδειγμα αυτού είναι τα κανάλια ιόντων με τάση με τάσμα.Στην κατάσταση ηρεμίας, το κανάλι ιόντων είναι συνήθως κλειστό, εμποδίζοντας τα ιόντα να διασχίσουν τη μεμβράνη.Μόλις εντοπιστεί ένα ερέθισμα, όπως μια κοπή ή καύση, αποστέλλεται μια νευρική ώθηση από το ένα άκρο του νευρικού κυττάρου στο άλλο άκρο.Αυτό μπορεί να συμβεί μόνο εάν τα κανάλια ιόντων ανοίξουν και επιτρέπουν τα ιόντα να ρέουν μέσω της κυτταρικής μεμβράνης.

Προκειμένου να οργανωθεί σωστά, τα κύτταρα απαιτούν επίσης διαμεμβρανικές πρωτεΐνες για να εξετάσουν το περιβάλλον εντός του οποίου κατοικεί το κύτταρο.Για παράδειγμα, τα μυϊκά κύτταρα γενικά οργανώνονται γύρω από άλλα μυϊκά κύτταρα, ενώ τα κύτταρα του δέρματος οργανώνονται γύρω από άλλα κύτταρα του δέρματος.Οι ιντεγκρίνες είναι μια ευρεία κατηγορία διαμεμβρανικών πρωτεϊνών που εκτελούν αυτή τη λειτουργία οργάνωσης.Οι ιντεγκρίνες επίσης αγκυροβολούν κύτταρα σε υποστρώματα, διευκολύνοντας τη μετανάστευση των κυττάρων και την επούλωση των πληγών.Η ανάπτυξη, η διαίρεση και ο θάνατος ενός κυττάρου εξαρτώνται γενικά από τα σήματα που λαμβάνονται από τις ιντεγκρίνες.

Μια διαμεμβρανική πρωτεΐνη μπορεί να ταξινομηθεί ως άλφα ελικοειδές ή βήτα βαρέλι, ανάλογα με τον τρόπο οργάνωσης της πρωτεϊνικής αλυσίδας.Οι ελικοειδείς πρωτεΐνες άλφα αποτελούνται από μία μόνο αλυσίδα ενώ οι πρωτεΐνες βήτα βαρελιών έχουν αρκετές πρωτεϊνικές αλυσίδες που οργανώνονται δίπλα -δίπλα.Η ελικοειδή πρωτεΐνη άλφα είναι γενικά περιτυλιγμένη και η πρωτεΐνη βήτα βαρέλι στρέφεται σε μια κλειστή δομή που μοιάζει με ένα βαρέλι.