Монотопический интегральный белок
Монотопический интегральный белок —Это тип мембранного белка, который постоянно прикреплён к мембране. Все трансмембранные белки можно отнести к интегральным мембранным белкам, но не все интегральные мембранные белки являются трансмембранными[1][2]. Иммуноглобулины составляют значительную часть белков, закодированных в геноме организма[3]. Белки, проходящие через мембрану, окружены кольцевыми липидами, то есть липидами, которые находятся в непосредственном контакте с мембранным белком. Такие белки можно отделить от мембран только с помощью детергентов, неполярных растворителей или иногда денатурирующих агентов.
Белки, которые лишь временно прикрепляются к клеточным мембранам, называются периферическими мембранными белками. Эти белки могут либо связываться с интегральными мембранными белками, либо самостоятельно встраиваться в липидный бислой несколькими способами.
Структура
С помощью рентгеновской кристаллографии или спектроскопии ядерного магнитного резонанса были определены трёхмерные структуры ~160 различных интегральных мембранных белков с точностью до атома. Их изучение сопряжено с трудностями, связанными с выделением и кристаллизацией. Кроме того, в базе данных о белках доступны структуры многих водорастворимых белковых доменов интегральных мембранных белков. Их α-спирали, обеспечивающие фиксацию в мембране, были удалены, чтобы облегчить выделение и кристаллизацию. Поиск интегральных мембранных белков в базе данных о белках (на основе классификации по генной онтологии)
Интегральные мембранные белки можно разделить на две группы:
- Интегральные политопные белки (трансмембранные белки)
- Интегральные монотопные белки
Интегральный политопный белок
Наиболее распространённым типом интегральных мембранных белков является трансмембранный белок, который проходит через всю биологическую мембрану. Однопроходные мембранные белки пересекают мембрану только один раз, в то время как многопроходные мембранные белки пронизывают мембрану несколько раз. Однопроходные мембранные белки можно разделить на белки типа I, которые расположены таким образом, что их карбоксильный конец обращён к цитозолю, и белки типа II, у которых аминоконец обращён к цитозолю. Белки III типа имеют несколько трансмембранных доменов в одном полипептиде, а белки IV типа состоят из нескольких разных полипептидов, собранных вместе в канале, проходящем через мембрану. Белки V типа прикрепляются к липидному бислою с помощью ковалентно связанных липидов. Наконец, белки типа VI имеют как трансмембранные домены, так и липидные якоря[3].
Примеры монотопических интегральных белков
В качестве примера можно привести следующие белки:
- Простгландин-H2-синтазы 1 и 2 (циклооксигеназы)
- Ланостеролсинтаза
- Микросомальная Простгандин-E-синтаза
- Карнитин-O-пальмитилтрансфераза II
Примечания
- ↑ Fowler Philip W., Coveney Peter V. A Computational Protocol for the Integration of the Monotopic Protein Prostaglandin H2 Synthase into a Phospholipid Bilayer (англ.) // Biophysical Journal. — 2006. — July (vol. 91, no. 2). — P. 401—410. — ISSN 0006-3495. — doi:10.1529/biophysj.105.077784.
- ↑ Steven R. Goodman. Medical cell biology. — Academic Press, 2008. — P. 37–. — ISBN 978-0-12-370458-0.
- ↑ 1 2 Wallin E, von Heijne G (1998). Genome-wide analysis of integral membrane proteins from eubacterial, archaean, and eukaryotic organisms. Protein Science. 7 (4): 1029—38. doi:10.1002/pro.5560070420. PMC 2143985. PMID 9568909.