transmembranaalinen

Transmembranaalinen on adjektiivi, jolla tarkoitetaan jotain, joka läpäisee biologisen kalvon tai ulottuu kalvon yli. Yleensä sitä käytetään kuvaamaan proteiineja, jotka ovat kiinnittyneitä kalvoon ja joiden osat kulkevat lipid bilayerin läpi.

Transmembranaaliset proteiinit ovat integroituneita kalvoproteiineja, ja niiden läpäiseviä segmenttejä kutsutaan transmembranaalisiksi jaksoiksi. Useimmiten nämä jakson pituudet ovat noin 20–25 aminohappia, ja ne muodostavat alfa-heliksin, joka läpäisee kalvon. Joissakin tapauksissa proteiinit voivat muodostaa beeta-barreelin useilla läpäisyillä ulko- tai sisäkalvoissa.

Topologialla tarkoitetaan proteiinin suuntaa kalvolla; N- ja C-terminaalit voivat olla soluluminaalisia tai extracellulaarisia riippuen proteiinin funktiosta. Transmembranaaliset proteiinit voivat olla yksittäiskäyttöisiä (yksi läpäisy) tai monikerroksisia, useilla läpäisyillä, ja niiden toiminto liittyy kalvon varteen.

Toimintoja ovat kuljetuskalvo- ja proteiinireitit, signaalinvälitys reseptorit, entsymaattinen toiminta kalvon läpi sekä solujen adheesiota ja arkkitehtuuria tukevat proteiinit. Esimerkkejä ovat seitsemänläpäisevät GPCR-reseptorit, ionikanavat ja kuljetusproteiinit. Beeta-barreelit proteiinit toimivat tyypillisesti bakteerien ulkokalvossa poriineina. Proteiinien kalvon integrointi ja kohdekalvojen viettely ovat riippuvaisia tuki- ja siirtomekanismeista, kuten Sec-translokonista eukaryooteissa sekä TOM/TIM-komplekseista mitokodeissa.

Tutkimuksessa käytetään hydrophobisuuden analyysiä sekä rakenteellisia menetelmiä kuten cryo-elektronimikroskopiaa ja X-raycrystaallografiaa transmembranaalisten proteiinien rakenteiden ja topologian selvittämiseksi.