Transmembranära

Transmembranära, eller transmembrana proteiner, beskriver proteiner eller proteinsegment som passerar genom ett biologiskt membran och därigenom är integrala i membranet. Den vanligaste arkitekturen består av hydrofoba alfa-helixar som bildar en eller flera membraneffektiva domäner; varje helix sträcker sig ofta över bilagret och utgör en del av en kanal eller ett transportsystem. En annan arkitektur finns i beta-barrelproteiner som bildar porer och är särskilt vanliga i yttre membranet hos Gram-negativa bakterier samt i mitokondrier och kloroplaster.

Proteiner som passerar membranet flera gånger kallas flerpassande transmembrana proteiner och har två eller fler transmembrana domäner; deras Topologi kan bestämmas av signalsekvenser och orienteringen regleras ofta av den positiva-inside-regeln, där cytosolsidan tenderar att bära fler positiva laddningar. Införandet i membranet sker med hjälp av translocon-komplex, exempelvis Sec61 i eukaryoter och SecYEG i bakterier; för beta-barrelproteiner används BAM-komplexet i det yttre membranet.

Funktionerna hos transmembrana proteiner är mångsidiga. De fungerar som jonkanaler och transportörer som möjliggör passage av små molekyler och joner, men också som receptorer, enzymer, adhesiner och strukturella komponenter i membran eller cellkontakter. Ganska kända exempel är GPCRs, som är sju-pass transmembrana receptorer; aquaporiner som fungerar som vattenkanaler; och poriner i yttre membranet.

Transmembrana proteiner är centrala för cellkommunikation, metabolisk transport och membranets biologi. Oegentligheter eller mutationer i deras transmembrana domäner kan bidra till olika sjukdomstillstånd och påverka proteiners struktur och funktion.