Membranbindende

Membranbindende verwijst naar eiwitten of moleculen die aangrenzend aan of bevestigd aan een membraan kunnen binden. Hierbij wordt vaak onderscheid gemaakt tussen perifere membraanbinders, die zich aan de buiten- of binnenzijde van de bilayer hechten zonder deze door te dringen, en integrale membraaneiwitten, die doorheen de membraan zijn ingebed of genetisch gekoppeld zijn aan lipiden.

Binding kan ontstaan door verschillende mechanismen. Electrostatische interacties tussen negatief geladen lipidemoppen en positief geladen aminozuren in het eiwit dragen bij aan perifere binding. Hydrofobe of amphipathische helicen kunnen in de membraan invoegen, wat stabiliteit oplevert. Lipidische modificaties zoals myristoyl- of palmitoylgroepen, farnesylatie of GPI-acheringen geven eiwitten een anker aan de membrane. Specifieke domeinen, zoals PH-domeinen (binding aan fosfoinozitiden), C2-domeinen (calcium-gebonden binding aan lipiden) en BAR-domeinen (membranerolatie en -curvatuur), kennen een gerichte lipidebinding. Daarnaast kunnen integrale membraaneiwitten door transmembrane helices directe binding leveren.

Functie en belang. Membranbindende eiwitten spelen een cruciale rol bij signaaltransductie, vesikelvervoer, endocytose en exocytose, cytoskeletanker en membranremodellering. Segmenten die membranen herkennen sturen subcellulaire locaties en interacties aan, wat cruciaal is voor cellulaire polariteit en homeostase. Dysfunctie van membraanbindende eiwitten wordt geassocieerd met verschillende aandoeningen, waaronder neurodegeneratieve ziekten en kanker.

Onderzoeksmethoden omvatten liposoombindingassays, fluorimetrie en microscoopische technieken, evenals structurele studies van domeinen in complex met lipiden. Het veld helpt inzicht te krijgen in hoe cellen membranen organiseren en reguleren.