transmembranaalisen

Transmembranaalinen proteiini on proteiini, joka ulottuu solukalvon lipidi-kerroksen halki, yhdistäen solun sisä- ja ulkopuolen. Näiden proteiinien läsnäolo mahdollistaa kalvon läpäisevän kommunikaation, aineiden kuljetuksen sekä signaalien välittymisen solussa.

Rakenne ja topologia: useimmat transmembranaaliset proteiinit muodostuvat yhdestä tai useammasta transmembranaalisesta alfa-helixistä (joissakin bakteereissa beta-barrelista). Hydrofobiset läpäisyalueet ovat kiinni lipideihin, mikä tekee proteiinista kiinteän osan kalvoa. N- ja C-terminukset voivat olla sekä solulimassa että ekstrasellulaarisella puolella riippuen proteiinin topologiasta.

Toiminta: niillä on monenlaisia tehtäviä, kuten kuljettajat ja kanavat, reseptorit, entsymaattinen aktiivisuus sekä solun adhesion- ja rakennetekijät. Esimerkkejä ovat GPCR-tyyppiset reseptorit (seitsemän transmembranaalisen alfa-helixin proteiinit), ionikanavat ja erilaiset kuljetusproteiinit.

Biogenesis ja kalvoutuminen: transmembranaaliset proteiinit syntetisoituvat ribosomeista ER:ssä, ja niiden kalvolle siirtyminen tapahtuu signaalin tunnistuksen ja Sec61-translokonien kautta. Joissakin tapauksissa proteiineja ohjataan mitokondrioihin TIM/TOM-järjestelmien kautta. Topologia määräytyy proteiinin syntetisoinnin ajoituksen ja kalvollisen asennuksen perusteella.

Merkitys ja tutkimus: transmembranaaliset proteiinit ovat keskeisiä lääketieteellisiä kohteita, koska ne säätelevät solujen viestintää, aineiden kuljetusta ja signaaliprosesseja. Niiden tutkimus hyödyntää hydrophobicity-analyysejä sekä rakennetun kuvantamisen menetelmiä kuten X-ray- ja cryo-EM -tekniikoita sekä proteiini-proteiini-vuorovaikutusten kartoitusta. Monet sairaudet johtuvat kalvonproteiinien virheestä tai väärästä topologiasta, ja ne tarjoavat lääketieteellisiä kohteita, kuten GPCR:t ja ionikanavat.