transmembranbundna

Transmembranbundna proteiner är proteiner som helt eller delvis passerar över en biologisk membran. De tillhör ofta integrala membranproteiner och kan vara enkelpassage eller mångpassage över lipidlagret. Den vanligaste strukturen är alfa-helixbildade transmembrana domäner med hydrofoba aminosyror som sträcker sig genom membranet; i yttre membranet hos gramnegativa bakterier och i organellmembran förekommer även beta-barrel-domäner som bildar porer.

Topologi och orientering avgörs av laddningsfördelningen: den så kallade positiva-inside-regeln anger att cytosoliska sidor oftast bär fler positiva laddningar. Inbäddning sker vanligtvis via SRP- och Sec-translokonsystemet, ofta tillsammans med signalpeptider eller så kallade anchor-sekvenser som styr orienteringen.

Funktioner inkluderar transport av molekyler och joner (kanaler och transportörer), signalering (receptorer som GPCR:er) och membranassocierad enzymatik. Exempelkategorier är GPCRs (sju transmembrana domäner), jonkanaler och CFTR/ABC-transportörer. Olika arkitekturer speglar olika funktioner, från snabb jontransport till långsam bidrag till cellens metabolism och kommunikation.

Betydelse och forskning: mutationer i transmembrana proteiner kan orsaka sjukdomar som cystisk fibros och olika jonkanalopatier. Forskning använder kryo-elektronmikroskopi, röntgenkristallografi och NMR för att avgöra strukturerna. Hydropati-analys och andra bioinformatiska verktyg används för att förutsäga vilka sekvenser som bildar transmembrana domäner.

Förekomst och evolution: transmembranbundna proteiner finns i alla livets domäner och är särskilt viktiga i eukaryota celler. I gramnegativa bakterier och i organeller som mitokondrier och kloroplaster finns särskilda typer som beta-barrel-domäner i yttre membranet.

---