Membranprotein

Membranproteine machen etwa die Hälfte der Masse der Plasmamembran aus. Es handelt sich oft um sehr komplexe Polypeptide, die zwei wesentliche Positionen einnehmen:

• lose an die eine oder andere Seite der Plasmamembran gebunden
• sie durchqueren die Membran als alpha-helicale Strukturen:
  • sie werden als integrale Proteine bezeichnet
  • können die Membran einmal durchqueren oder mehrmals zurücklaufen, z.B. Neurotransmitter-Rezeptoren
  • hydrophobe Aminosäuren interagieren mit dem hydrophoben Zentrum der Membran
  • neigen dazu, sehr mobil zu sein, was zur Funktion beitragen kann

Zu den Funktionen von Plasmamembranproteinen gehören:

• Rezeptoren für extrazelluläre Signale, z. B. Hormone, Antikörper, endozytotische Vesikel; Kohlenhydratreste unterstützen diese Funktion
• Transduktion von extrazellulären Signalen: die Bindung eines spezifischen Moleküls führt zu einer Konfigurationsänderung des Proteins, so dass seine interne Struktur verändert wird; dadurch wird intern die Bildung von sekundären Botenstoffen ausgelöst
• aktive Pumpen: nutzen Energie, um bestimmte Ionen oder Moleküle zu entfernen, z. B. Na-K-ATPase
• passive Austauscher: tauschen Moleküle zwischen intrazellulärer und extrazellulärer Umgebung aus
• Kanäle, z. B. Gap Junctions
• Platz für Enzyme
• Strukturproteine: Tight Junction, Desmosomen; ermöglichen die Spezialisierung einzelner Membranbereiche, z. B. den Unterschied zwischen apikaler und basaler Seite einer Dünndarmepithelzelle