Transmembraani

Transmembraani tarkoittaa proteiinia tai proteiinirakennetta, joka ulottuu lipidikerroksen läpi solukalvon kahden puoliskon välissä. Transmembraaniset proteiinit voivat koostua yhdestä tai useammasta kalvonläpäisevästä alueesta. Useimmat kalvonläpäisevät segmentit ovat hydrofobisia ja muodostavat yleensä α-heliksin, joka kiertyy lipidikerroksen halki. Joillakin proteiineilla on useita toisiinsa järjestäytyneitä läpäiseviä segmenttejä, mikä antaa monenlaisen topologian.

Toiminta: Transmembraani-proteiinit voivat toimia kuljettajina tai kanavina, joiden kautta ionit ja pienet molekyylit kulkeutuvat solukalvon vastakkaisille puolille. Ne voivat toimia reseptoreina viestintäprosesseissa, osallistua signaalinsiirtoon ja säätää solujen kiinnittymistä, sekä toimia entsyymeinä kalvon sisäisissä reiteissä.

Esimerkkejä: GPCR:t, joiden rakenteessa on seitsemän kalvonläpäisevää α-heliksiä, ovat yleinen esimerkki; ionikanavat, aquaporinit ja integraali-proteiinit ovat myös transmembraanisia. Bakteerien ulkokalvon β-barre-proteiinit ovat esimerkkejä toisesta topologiasta. Transmembraanisuus mahdollistaa vuorovaikutukset sekä solukalvon sisä- että ulkopuolisen ympäristön kanssa.

Topologia ja tutkimus: Kalvonläpäisevien alueiden ennustaminen perustuu hydrofobisuuteen ja aminohapposekvenssiin. Rakenteellista tietoa saadaan menetelmillä kuten X-ray-kriystallografia, cryo-elektronimikroskopia ja NMR-spektroskopia. Näin voidaan ymmärtää proteiinin toiminta ja sen vuorovaikutukset.

Merkitys: Transmembraaniset proteiinit ovat keskeisiä solujen viestinnässä, aineiden kuljettamisessa ja solujen vuorovaikutuksissa. Niillä on tärkeä rooli lääketieteellisissä sovelluksissa, ja ne ovat yleisiä kohteita lääkkeiden kehityksessä.