mik azok a perifériás fehérjék
perifériás fehérje vagy perifériás membránfehérjék, olyan aminosavakból álló biológiailag aktív molekulák csoportja, amelyek kölcsönhatásba lépnek a sejtmembránok lipid bilayer felületével. Az integrált membránfehérjékkel ellentétben a perifériás fehérjék nem lépnek be a sejtmembrán hidrofób térébe. Ehelyett a perifériás fehérjék specifikus aminosavszekvenciákkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy vonzzák a lipidmolekulák foszfátfejeit vagy az integrált fehérjéket.
a membránhoz való csatlakozás képessége, de nem záródik hozzá, lehetővé teszi a perifériás fehérjék működését a sejtmembrán felületén. A perifériás fehérjék számos különböző úton aktiválhatók vagy letilthatók. Számos perifériás fehérje is számos komplex biokémiai út része. Részt vehetnek a sejten belüli vagy azon kívüli anyagok mozgásában, aktiválhatnak más fehérjéket és enzimeket, vagy részt vehetnek a sejt-sejt kölcsönhatásokban.
perifériás fehérjék szerkezete
az alábbi képen több perifériás fehérje van címkézve. A perifériás fehérje nem rendelkezik határozott szerkezettel, de számos kulcsfontosságú szempontja van, amelyek perifériás fehérjévé teszik.
először minden perifériás fehérje társul a sejtmembránhoz. Ezeknek a fehérjéknek az aminosav-szekvenciái egyediek abban, hogy a fehérjéket a membránhoz húzzák, és hajlamosak összegyűlni a membrán felületén. Ez lehetővé teszi számukra, hogy a megfelelő helyen legyenek a kijelölt cselekvésük végrehajtásához. A képen a narancssárga perifériás fehérjék a lipid kétréteget alkotó foszfoglikerid lipid molekulákhoz vagy az integrált fehérjékhez kapcsolódnak. Az aminosavak ezen területei nélküli fehérjét nem vonzza a membrán. Egyenletesen oszlik el a citoplazmában, és nem lenne perifériás fehérje.
másodszor, a perifériás fehérjék nem rendelkeznek hidrofób aminosavak régiójával. Ez, valamint más aminosavcsoportok polaritása a perifériás fehérjéket a sejtmembrán felületén tartja. Ennek oka a foszfoglikeridok amfipatikus jellege. Ez azt jelenti, hogy a kék “fej” régió poláris és hidrofil. A membrán közepét alkotó sárga “farok”hidrofób. Annak elkerülése érdekében, hogy beszívják a membránba, a perifériás fehérjék gyakran sok hidrofil aminosavat tartalmaznak a felületükön. Az integrált fehérjék a hidrofób aminosavakat a közepén, a hidrofil aminosavakat pedig a víznek kitett részeken teszik ki. Ez hatékonyan lezárja őket a membránon belül.
perifériás fehérjék funkciói
támogatás
a perifériás fehérjék egyik fő szerepe az intracelluláris citoszkeleton és az extracelluláris mátrix komponenseinek irányítása és fenntartása. Mindkét struktúrát organellák, szálak és tubulusok sorozata alkotja. Ezek a kis szerkezetek merevséget vagy feszültséget biztosíthatnak, de szükségük van valamire, amelyhez csatolni kell.
a perifériás fehérjék biztosíthatják ezt a kapcsolódási pontot a sejtmembránhoz. A sejtek sokféle módon használják citoszkeletonjukat és extracelluláris mátrixukat. Leggyakrabban a sejt alakjának és méretének szabályozására használják őket. A citoszkeleton az anyagcsere termékeinek mozgását is biztosítja, valamint különböző perifériás fehérjékből megszüntethető vagy elindítható. Például a Golgi készülékbe frissen csomagolt fehérjecsomag a citozolon keresztül mozoghat a citoszkeleton segítségével. Amikor eléri a kiürítendő sejtmembránt, a specifikus perifériás fehérjék felismerik a csomagot, és elindítják a kiürítési folyamatot.
kommunikáció
az extracelluláris mátrix a szerkezeti támogatás mellett hatalmas hálózat is számos sejt információgyűjtésére. A baktériumok például az extracelluláris mátrix szálaiban kezdődő reakciók láncát használják a perifériás fehérjék stimulálására. Ezek a fehérjék ezután átadják az üzenetet az integrált fehérjéknek, az üzenet pedig a sejten belül kerül továbbításra. Itt átkerül egy másik perifériás fehérjére, végül pedig egy válasz kezdődik.
ily módon egy mikroszkopikus szervezet vagy sejt sokat tudhat a közvetlen környezetéről. Ilyen módon reagálnak a többsejtű organizmus létrehozására együtt növekvő sejtek, amelyek a megfelelő időben abbahagyják a növekedést. A perifériás fehérjék, valamint számos más fehérje és kémiai jel láncolt reakciókat hoznak létre, amelyek stimulálhatják a DNS vagy más organellák válaszát. Ily módon egy sejt tovább nőhet, reagálhat a veszélyre, vagy akár saját toxinokat is felszabadíthat a mikrokörnyezete és a kapott jelek alapján.
ezenkívül számos perifériás fehérje képes a membránhoz kötődni és leválni bizonyos tényezők, például a pH és a hőmérséklet alapján. Ez lehetővé teszi a sejt számára, hogy különböző taktikákat dolgozzon ki különböző környezetekben, valamint olyan ellenőrzési folyamatokat, mint a sejtjelzés és a hormon vétel.
enzimek
számos perifériás fehérje létezik a sejtmembránok felületén, hogy egy adott szubsztráton végezzen hatást. Ez lehet, hogy lebontja, vagy összekapcsolja egy másik molekulával. Az egyszerű enzimfunkciókkal rendelkező perifériás fehérjék gyakran perifériás fehérjék, mivel az általuk létrehozott molekulákra a sejtmembránon belül vagy annak közelében van szükség. Például számos enzim, amely a sejtmembrán szintézisét és pusztulását szabályozza, a perifériás fehérjék.
molekula Transfer
számos perifériás fehérje is részt vesz a kis molekulák vagy elektronok átvitelében. Ezek a fehérjék a sejtmembránhoz való affinitásuk miatt lehetővé teszik, hogy a reakciók szoros térben maradjanak, és nagyon összehangoltak legyenek. Az elektronszállítási láncban található fehérjék közül sok perifériás fehérje. Ezek a fehérjék az elektronokat szerves fehérjékből továbbítják, amelyekhez kapcsolódnak, és átadhatják az elektronokat más fehérjéknek és molekuláknak. Hatékonyan ez tárolja az energiát a glikolízis termékeinek könnyen hozzáférhető molekulákba vagy ATP-be történő lebontásából. Más molekulák, amelyek hidrofób, kötődhetnek a perifériás fehérjékhez, és különböző módszerekkel átjuthatnak a membránon vagy a membránon keresztül.
kvíz
1. A defensinek egy olyan típusú molekula, amelyet a rovar immunrendszere termel. Ezek a perifériás fehérjék a bakteriális sejtek felületéhez kapcsolódnak, kis lyukat hoznak létre. Ez viszont megszakítja a sejtet, lehetővé téve annak tartalmát, hogy kifolyjon, megölve a baktériumokat. Miért fontos, hogy a defenzinek perifériás fehérjék?
A. nem az a fontos,
B. Perifériás fehérjék vonzódnak a sejtmembránon, ahol dolgoznak
C. A defensin fehérjék kell integrálni a membrán
2. Miért vannak a perifériás fehérjék hidrofil, nem pedig hidrofób aminosavak a felületükön?
A. formában kötvények a hidrofil régióban a sejtmembrán
B-zár maga a membrán
C. megállítani a molekula a leválasztása a membrán
3. Mi a fő különbség a szerves fehérje és a perifériás fehérje között?
A. Szerves fehérjék ülni a sejt felszínén
B. Perifériás fehérjék át a sejtmembránon
C. Szerves fehérjék kereszt a hidrofób régióban a membrán
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Scott, M. P., Bretscher, A., . . . Matsudaira, P. (2008). Molekuláris sejtbiológia (6.). New York: W. H. Freeman és társai.
- McMahon, M. J., Kofranek, A. M., & Rubatzky, V. E. (2011). Növénytudomány: a termesztett növények növekedése, fejlődése és hasznosítása (5. Szerk.). Prentince Hall.
- Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2008). A biokémia alapelvei. New York: W. H. Freeman és társai.