Verschil tussen integrale eiwitten en perifere eiwitten

Integrale eiwitten versus perifere eiwitten

Eiwitten worden beschouwd als macro-moleculen, die uit een of meer polypeptideketens bestaan. De polypeptideketens zijn opgebouwd uit aminozuren die aan elkaar zijn gebonden door peptidebindingen. De primaire structuur van een eiwit kan worden bepaald door de aminozuursequentie. Bepaalde genen coderen voor veel eiwitten. Deze genen bepalen de volgorde van aminozuren, waardoor hun primaire structuur wordt bepaald. Integrale en perifere eiwitten worden beschouwd als 'plasmamembraaneiwitten' vanwege hun voorkomen. Deze eiwitten zijn in het algemeen verantwoordelijk voor het vermogen van een cel om te interageren met de externe omgeving.

Integrale proteïne

Integrale eiwitten worden voornamelijk gevonden, ofwel volledig of gedeeltelijk ondergedompeld in de fosfolipiden-dubbellaag van het plasmamembraan. Deze eiwitten hebben zowel polaire als niet-polaire gebieden op hen. Polaire hoofden steken uit vanaf het oppervlak van de dubbellaag, terwijl niet-polaire gebieden erin zijn ingebed. Gewoonlijk hebben alleen de niet-polaire gebieden interactie met de hydrofobe kern van het plasmamembraan door hydrofobe bindingen te maken met de vetzuurstaarten van de fosfolipiden..

De integrale eiwitten die het volledige membraan van het binnenoppervlak naar het buitenoppervlak omspannen, worden transmembrane eiwitten genoemd. In transmembraaneiwitten zijn beide uiteinden die uit de lipidelaag uitsteken polaire of hydrofiele gebieden. De middelste gebieden zijn niet-polair en hebben hydrofobe aminozuren op hun oppervlak. Drie soorten interacties helpen om deze eiwitten in de lipidedubbellaag in te bedden, namelijk ionische interacties met de polaire koppen van fosfolipidemoleculen, hydrofobe interacties met de hydrofobe staarten van fosfolipidemoleculen en specifieke interacties met bepaalde regio's van lipiden, glycolipiden of oligosacchariden.

Perifere eiwitten

Perifere eiwitten (extrinsieke eiwitten) zijn aanwezig op de binnenste en buitenste van de dubbellaag van fosfolipiden. Deze eiwitten worden losjes aan het plasmamembraan gebonden, hetzij direct door interacties met polaire koppen van de dubbellaag van fosfolipiden of indirect door interacties met integrale eiwitten. Deze eiwitten vormen ongeveer 20-30% van de totale membraaneiwitten.

De meeste van de perifere eiwitten worden aangetroffen op het binnenste oppervlak of het cytoplasmatische oppervlak van het membraan. Deze eiwitten blijven gebonden door ofwel door covalente bindingen met vetketens of door een oligosaccharide aan fosfolipiden.

Wat is het verschil tussen integraal en perifere proteïne?

• Perifere eiwitten komen voor op het oppervlak van het plasmamembraan, terwijl integrale eiwitten ofwel volledig of gedeeltelijk ondergedompeld in de lipidelaag van plasmamembraan voorkomen.

• Perifere eiwitten zijn losjes gebonden aan de lipidedubbellaag en hebben geen interactie met de hydrofobe kern tussen twee lagen fosfolipiden. Daarentegen zijn integrale eiwitten stevig gebonden en hebben directe interactie met de hydrofobe kern van het plasmamembraan. Om deze redenen is integrale eiwitdissociatie moeilijker dan perifere eiwitten.

• Milde behandelingen kunnen worden gebruikt om perifere eiwitten van het plasmamembraan te isoleren, maar voor isolatie van integere eiwitten zijn milde behandelingen niet genoeg. Om de hydrofobe bindingen te verbreken, zijn detergentia vereist. Aldus kunnen integrale eiwitten worden geïsoleerd uit het plasmamembraan.

• Na isolatie van deze twee eiwitten uit het plasmamembraan, kunnen perifere eiwitten worden opgelost in neutrale waterige buffers, terwijl integrale eiwitten niet kunnen worden opgelost in neutrale waterige buffers of aggregaten.

• In tegenstelling tot perifere eiwitten, zijn integrale eiwitten geassocieerd met lipide als ze oplosbaar worden gemaakt.

• Voorbeelden van perifere eiwitten zijn spectrine van erytrocyten, cytochroom C en ATP-ase van mitochondriën en acetylcholinesterase in elektroplaxmembranen. Voorbeelden van integrale eiwitten zijn membraangebonden enzymen, geneesmiddel- en hormoonreceptoren, antigeen en rodopsine.

• Integrale eiwitten vertegenwoordigen ongeveer 70%, terwijl perifere eiwitten het resterende deel van plasmamembraaneiwitten vertegenwoordigen.