transmembaaniproteiineista

Transmembaaniproteiinit ovat proteiineja, jotka sijaitsevat solukalvon tai muiden kalvojen hydrofobisen lipidin sisällä siten, että ne ylittävät kalvon liukenevan keskikerroksen. Ne ovat yleensä kiinteästi upotettuina kalvolle ja voivat edustaa yksittäisiä läpäisyjä (single-pass) tai useita läpäisyjä (multi-pass). Joidenkin kalvojen proteiineista muodostuvat β-rakenteiset putkimaiset muodot, erityisesti ulkokalvosta Gram-negatiivisissa bakteereissa ja joidenkin organellien kalvoissa.

Rakenne ja topologia etenevät usein alpha-heliksin tai beta-rodun tavoin. Hydrofobiset läpäisylästit muodostavat kalvon läpäisevät segmentit, kun taas saman kalvon sisä- ja ulkopuoliset lohkot voivat olla vesiliukoisia ja sallitulla tavoin kosketuksissa solulimaan tai ulkopuoliseen tilaan. Topologian suunta määräytyy osin niin sanotun positive-inside-sääntöön perustuen, jossa positiivisesti varustetut aminohappotähteet esiintyvät yleensä sisäpuolella solukalvon suuntaan.

Funktionaalisesti transmembraaniproteiinit vaikuttavat monin tavoin: kanava- ja kuljetusproteiinien kautta ne säätelevät aineiden siirtymistä solukalvon läpi, reseptorit osallistuvat signaalinvälitykseen ja tunnistukseen, ja entsymaattiset transmembraaniproteiinit katalysoivat kemiallisia reaktioita kalvon läpi. Lisäksi ne osallistuvat solujen muodostumiseen, viestintään ja makromolekyylien kuljetukseen.

Biogenesis ja tutkimus: proteiinit syntetisoidaan endoplasmakalvostossa ja upotetaan kalvoon Sec-transloconin avulla. Post-translationaaliset modifikaatiot, kuten glykosilaatio lumeneissa ulkopinnoissa, voivat vaikuttaa toimintaan ja sijaintiin. Rungon laadunvarmistus tapahtuu kalvopediksihoidossa ja chaperoneiden avustuksella. Tutkimuksessa käytetään esimerkiksi röntgenkrokografiaa, cryo-elektroniraappidusta ja NMR:tä sekä bioinformatiikkaa topologian ja läpäisyjen ennustamiseen. Transmembraaniproteiineilla on merkittävä rooli lääkeaineiden tavoitteina useissa sairauksissa.