Różnica między białkami integralnymi a białkami peryferyjnymi

Białka Zintegrowane a Białka Peryferyjne

Białka są uważane za makrocząsteczki, które składają się z jednego lub więcej łańcuchów polipeptydowych. Łańcuchy polipeptydowe składają się z aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi. Pierwotną strukturę białka można określić na podstawie sekwencji aminokwasowej. Niektóre geny kodują wiele białek. Geny te określają sekwencję aminokwasów, a tym samym określają ich pierwotną strukturę. Zintegrowane i peryferyjne białka są uważane za „białka błon plazmatycznych” ze względu na ich występowanie. Białka te są generalnie odpowiedzialne za zdolność komórki do interakcji ze środowiskiem zewnętrznym.

Białko integralne

Białka integralne znajdują się głównie całkowicie lub częściowo zanurzone w dwuwarstwie fosfolipidów błony plazmatycznej. Białka te mają zarówno regiony polarne, jak i niepolarne. Głowice polarne wystają z powierzchni dwuwarstwy, podczas gdy osadzone są w niej obszary niepolarne. Zwykle tylko regiony niepolarne oddziałują z hydrofobowym rdzeniem błony plazmatycznej, tworząc wiązania hydrofobowe z ogonami kwasów tłuszczowych fosfolipidów.

Zintegrowane białka, które rozciągają się na całą błonę od wewnętrznej powierzchni do zewnętrznej powierzchni, nazywane są białkami transbłonowymi. W białkach transbłonowych oba końce wystające z warstwy lipidowej są regionami polarnymi lub hydrofilowymi. Regiony środkowe są niepolarne i mają hydrofobowe aminokwasy na swojej powierzchni. Trzy rodzaje interakcji pomagają osadzić te białka w dwuwarstwie lipidowej, a mianowicie: interakcje jonowe z główkami polarnymi cząsteczek fosfolipidów, interakcje hydrofobowe z hydrofobowymi ogonami cząsteczek fosfolipidów oraz specyficzne interakcje z niektórymi regionami lipidów, glikolipidów lub oligosacharydów.

Białko obwodowe

Białka obwodowe (białka zewnętrzne) są obecne w najbardziej wewnętrznej i zewnętrznej warstwie dwuwarstwowej fosfolipidów. Białka te są luźno związane z błoną plazmatyczną albo bezpośrednio przez interakcje z główkami polarnymi dwuwarstw fosfolipidów, albo pośrednio przez interakcje z integralnymi białkami. Białka te stanowią około 20-30% wszystkich białek błonowych.

Większość białek obwodowych znajduje się na najbardziej wewnętrznej powierzchni lub powierzchni cytoplazmatycznej błony. Białka te pozostają ograniczone przez wiązania kowalencyjne z łańcuchami tłuszczowymi lub przez oligosacharyd do fosfolipidów.

Jaka jest różnica między białkiem integralnym a białkiem peryferyjnym?

• Białka obwodowe występują na powierzchni błony komórkowej, natomiast białka integralne występują całkowicie lub częściowo zanurzone w warstwie lipidowej błony komórkowej.

• Białka obwodowe są luźno związane z dwuwarstwą lipidową i nie wchodzą w interakcje z hydrofobowym rdzeniem między dwiema warstwami fosfolipidów. W przeciwieństwie do tego integralne białka są ściśle związane i oddziałują bezpośrednio z hydrofobowym rdzeniem błony plazmatycznej. Z tych powodów integracja dysocjacji białek jest trudniejsza niż białek obwodowych.

• Łagodne zabiegi można zastosować do izolacji białek obwodowych z błony plazmatycznej, ale do izolacji białek integralnych łagodne zabiegi nie są wystarczające. Aby zerwać wiązania hydrofobowe, wymagane są detergenty. Zatem integralne białka można izolować z błony plazmatycznej.

• Po izolacji tych dwóch białek z błony plazmatycznej białka obwodowe można rozpuścić w neutralnych wodnych buforach, podczas gdy białka integralne nie można rozpuścić w neutralnych wodnych buforach lub agregatach.

• W przeciwieństwie do białek obwodowych, białka integralne są związane z lipidami podczas solubilizacji.

• Przykładami białek obwodowych są spektryna erytrocytów, cytochromu C i ATP-azy mitochondriów i acetylocholinesterazy w błonach elektroplaksowych. Przykładami integralnych białek są enzymy związane z błoną, receptory leków i hormonów, antygen i rodopsyna.

• Zintegrowane białka stanowią około 70%, podczas gdy białka obwodowe stanowią pozostałą część białek błony komórkowej.