Что такое периферические белки
Периферийный белок или белки периферической мембраны представляют собой группу биологически активных молекул, образованных из аминокислоты которые взаимодействуют с поверхностью липидный бислой из клетка Мембраны. В отличие от интегральных мембранных белков, периферические белки не входят в гидрофобный пространство в пределах клеточная мембрана, Вместо этого периферические белки имеют специфические последовательности аминокислот, которые позволяют им притягиваться к фосфатным головкам молекул липидов или к цельным белкам.
Способность прикрепляться к мембране, но не блокироваться к ней, позволяет периферическим белкам воздействовать на поверхность клеточной мембраны. Периферические белки могут быть активированы или отключены с помощью ряда различных путей. Многие периферические белки также являются частью многих сложных биохимических путей. Они могут участвовать в перемещении веществ внутри или снаружи клетки, активировать другие белки и ферменты или участвовать в межклеточных взаимодействиях.
Структура периферических белков
На изображении ниже, некоторые периферические белки помечены. Периферический белок не имеет определенной структуры, но имеет несколько ключевых аспектов, которые делают его периферическим белком.
Во-первых, все периферические белки связаны с клеточной мембраной. Аминокислотные последовательности этих белков уникальны тем, что они притягивают белки к мембране, и они имеют тенденцию собираться на поверхности мембраны. Это позволяет им быть в нужном месте для выполнения назначенного им действия. На изображении видны оранжевые периферические белки, прикрепленные либо к липидным молекулам фосфоглицерида, которые составляют липидный бислой, либо к интегральным белкам. Белок без этих областей аминокислот не будет привлечен к мембране. Он будет равномерно распределен по всему цитоплазма и не будет периферическим белком.
Во-вторых, периферические белки не имеют гидрофобной области аминокислот. Это и полярность других аминокислотных групп удерживают периферические белки на поверхности клеточной мембраны. Это связано с амфипатический природа фосфоглицеридов. Это означает, что синийглава Регион полярный и гидрофильный, Желтые «хвосты», которые составляют середину мембраны, являются гидрофобными. Чтобы избежать всасывания в мембрану, периферические белки часто имеют много гидрофильных аминокислот, экспонированных на их поверхности. Интегральные белки обнажают гидрофобные аминокислоты посередине, а гидрофильные аминокислоты – на участках, подверженных воздействию воды. Это эффективно блокирует их в мембране.
Функции периферических белков
Служба поддержки
Одна из основных ролей периферических белков – направлять и поддерживать как внутриклеточные цитоскелет и компоненты внеклеточный матрикс, Обе эти структуры образованы рядом органелл, филаментов и канальцев. Эти небольшие конструкции могут обеспечить жесткость или натяжение, но им нужно что-то прикрепить.
Периферические белки могут обеспечить эту точку прикрепления к клеточной мембране. Клетки используют свой цитоскелет и внеклеточный матрикс разными способами. Чаще всего они используются для контроля формы и размера ячейки. Цитоскелет также обеспечивает функции перемещения продуктов метаболизма и может быть прекращен или инициирован различными периферическими белками. Например, пакет белков, недавно упакованных в аппарат Гольджи может двигаться через цитозоль используя цитоскелет. Когда он достигает клеточной мембраны, которая должна быть удалена, определенные периферические белки распознают упаковку и начинают процесс ее удаления.
связь
Внеклеточный матрикс, помимо обеспечения структурной поддержки, также является обширной сетью для сбора информации во многих клетках. бактерии Например, использовать цепочку реакций, начинающихся в нитях их внеклеточного матрикса, чтобы стимулировать периферические белки. Эти белки затем передают сообщение целым белкам, и сообщение передается внутри клетки. Здесь он передается другому периферическому белку, и в конце концов инициируется ответ.
Таким образом, микроскопический организм или клетка может многое узнать о своем ближайшем окружении. Таким образом, клетки растут вместе, чтобы сформировать многоклеточный организм реагирует и перестает расти в подходящее время. Периферийные белки, а также многие другие белки и химические сигналы создают цепные реакции, которые могут стимулировать ответ от ДНК или других органелл. Таким образом, клетка может расти больше, реагировать на опасность или даже выделять собственные токсины в зависимости от ее микросреды и сигналов, которые она получает.
Кроме того, многие периферические белки могут прикрепляться и отсоединяться от мембраны в зависимости от определенных факторов, таких как pH и температура. Это позволяет ячейке разрабатывать различные тактики для разных сред, а также процессы управления, такие как клеточная сигнализация а также гормон прием.
Ферменты
Многие периферические белки существуют на поверхности клеточных мембран для осуществления действия на конкретный подложка, Это может быть, чтобы сломать это или объединить это с другим молекула, Периферические белки с простыми ферментативными функциями часто являются периферическими белками, потому что молекулы, которые они производят, необходимы внутри или вблизи клеточной мембраны. Например, некоторые ферменты, которые контролируют синтез и разрушение самой клеточной мембраны, являются периферическими белками.
Передача молекулы
Многие периферические белки также участвуют в переносе небольших молекул или электронов. Эти белки, благодаря их сродству к клеточной мембране, позволяют реакциям оставаться в ограниченном пространстве и быть высоко скоординированными. Многие из белков, найденных в цепь переноса электронов периферические белки. Эти белки переносят электроны от интегральных белков, к которым они присоединены, и могут передавать электроны другим белкам и молекулам. По сути, это сохраняет энергию от распада продуктов гликолиза на легкодоступные молекулы или АТФ. Другие молекулы, которые являются гидрофобными, могут связываться с периферическими белками и проходить различными способами через или через мембрану.
викторина
1. Дефенсины – это тип молекул, продуцируемых иммунной системой насекомых. Эти периферические белки прикрепляются к поверхности бактериальных клеток и создают небольшое отверстие. Это, в свою очередь, открывает ячейку, позволяя ее содержимому вытечь, убивая бактерии. Почему важно, чтобы дефенсины были периферическими белками?A. Это не важноB. Периферические белки притягиваются к клеточным мембранам, где они работаютC. Белки дефенсина должны интегрироваться в мембрану
Ответ на вопрос № 1
В верно. Белки дефензинов должны взаимодействовать с липидным бислоем, чтобы получить результат. Если бы их это не привлекало, они бы не работали эффективно. Вместо этого они будут бесцельно дрейфовать. Хотя им нужно найти поверхность мембраны, им не нужно интегрироваться в нее, чтобы разрушить ее.
2. Почему периферические белки содержат гидрофильные, а не гидрофобные аминокислоты на своей поверхности?A. Для образования связей с гидрофильной областью клеточной мембраныB. Чтобы запереть себя с мембранойC. Чтобы остановить отделение молекулы от мембраны
Ответ на вопрос № 2
верно. Периферические белки образуют временные связи с клеточной мембраной, позволяя им отсоединяться и прикрепляться в определенное время с определенными сигналами. Это позволяет клеткам координировать и общаться, используя сети белков и реакций.
3. В чем главное отличие цельный белок а периферический белок?A. Интегральные белки сидят на поверхности клеткиB. Периферические белки пересекают клеточную мембрануC. Интегральные белки переходят в гидрофобную область мембраны
Ответ на вопрос № 3
С верно. Периферические белки никогда не переходят в гидрофобную область. Они отталкиваются от этого региона из-за их в основном гидрофильной природы. Это заставляет их оставаться и действовать на поверхности мембраны, будь то внутри клетки или снаружи.
Ссылки
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., Bretscher, A.,. , , Мацудайра, П. (2008). Молекулярно-клеточная биология (6-е изд.). Нью-Йорк: W.H. Фримен и Компания.
- McMahon, M.J., Kofranek, A.M. & Rubatzky, V.E. (2011). Растение Наука: рост, развитие и использование культурных растений (5-е изд.). Бостон: Прентинс Холл.
- Нельсон Д.Л. и Кокс М.М. (2008). Принципы биохимия, Нью-Йорк: W.H. Фримен и Компания.