Интегралдық протеиндер және перифериялық ақуыздар
Белоктар бір немесе бірнеше полипептидтік тізбектерден тұратын макромолекулалар ретінде қарастырылады. Полипептидтік тізбектер бір-бірімен пептидтік байланыс арқылы байланысқан аминқышқылдарынан тұрады. Ақуыздың бастапқы құрылымын аминқышқылдарының тізбегі арқылы анықтауға болады. Белгілі бір гендер көптеген ақуыздарды кодтайды. Бұл гендер амин қышқылының орналасу ретін анықтайды, сол арқылы олардың біріншілік құрылымын анықтайды. Интегралды және перифериялық ақуыздар пайда болуына байланысты «плазмалық мембрана ақуыздары» ретінде қарастырылады. Бұл ақуыздар әдетте жасушаның сыртқы ортамен әрекеттесу қабілетіне жауап береді.
Интегралды ақуыз
Интегралды белоктар негізінен плазмалық мембрананың фосфолипидтердің қос қабатында толық немесе ішінара су астында орналасқан. Бұл белоктардың полярлық және полярлық емес аймақтары бар. Полярлы бастар қос қабаттың бетінен шығып тұрады, ал полярлы емес аймақтар оған енген. Әдетте полярлы емес аймақтар ғана фосфолипидтердің май қышқылдарының құйрықтарымен гидрофобты байланыстар жасау арқылы плазмалық мембрананың гидрофобты өзегімен әрекеттеседі.
Бүкіл мембрананы ішкі бетінен сыртқы бетіне дейін қамтитын интегралды белоктар трансмембраналық ақуыздар деп аталады. Трансмембраналық ақуыздарда липидті қабаттан шығатын екі ұшы полярлы немесе гидрофильді аймақтар болып табылады. Ортаңғы аймақтар полярлы емес және олардың бетінде гидрофобты аминқышқылдары бар. Бұл белоктарды липидтердің қос қабатына ендіруге әрекеттесудің үш түрі көмектеседі, атап айтқанда, фосфолипид молекулаларының полярлы бастарымен иондық әрекеттесу, фосфолипид молекулаларының гидрофобты құйрықтарымен гидрофобты әрекеттесу және липидтердің белгілі бір аймақтарымен спецификалық өзара әрекеттесу, гри-липо-липидтер.
Шеткі протеин
Шеткі белоктар (сыртқы белоктар) фосфолипидтердің қос қабатының ең ішкі және ең сыртқы жағында болады. Бұл белоктар плазмалық мембранамен не тікелей фосфолипидтердің қос қабатының полярлы бастарымен әрекеттесу арқылы, не интегралды ақуыздармен жанама түрде байланысады. Бұл ақуыздар жалпы мембраналық ақуыздардың шамамен 20-30 % құрайды.
Шеткі белоктардың көпшілігі мембрананың ең ішкі бетінде немесе цитоплазмалық бетінде орналасқан. Бұл белоктар майлы тізбектермен ковалентті байланыстар арқылы немесе фосфолипидтермен олигосахарид арқылы байланысқан күйде қалады.
Интегралдық және перифериялық ақуыздың айырмашылығы неде?
• Перифериялық ақуыздар плазмалық мембрана бетінде, ал интегралды ақуыздар плазмалық мембрананың липидті қабатында толық немесе ішінара батқанда болады.
• Перифериялық ақуыздар липидтердің қос қабатымен еркін байланысқан және фосфолипидтердің екі қабаты арасындағы гидрофобты өзекпен әрекеттеспейді. Керісінше, интегралды ақуыздар тығыз байланысқан және плазмалық мембрананың гидрофобты өзегімен тікелей әрекеттеседі. Осы себептерге байланысты интегралды ақуыз диссоциациясы шеткергі ақуыздарға қарағанда қиынырақ.
• Перифериялық ақуыздарды плазмалық мембранадан оқшаулау үшін жұмсақ өңдеулерді қолдануға болады, бірақ интегралды ақуыздарды оқшаулау үшін жұмсақ өңдеулер жеткіліксіз. Гидрофобты байланыстарды бұзу үшін жуғыш заттар қажет. Осылайша, интегралды ақуыздарды плазмалық мембранадан бөліп алуға болады.
• Осы екі ақуызды плазмалық мембранадан бөліп алғаннан кейін перифериялық ақуыздарды бейтарап сулы буферлерде ерітуге болады, ал интегралды ақуыздарды бейтарап сулы буферлерде немесе агрегаттарда еріту мүмкін емес.
• Шеткі белоктардан айырмашылығы, интегралды белоктар еріген кезде липидтермен байланысады.
• Перифериялық ақуыздардың мысалдары эритроциттердің спектрін, цитохром С және митохондриялардың ATP-азасы және электроплакс мембранасындағы ацетилхолинэстераза болып табылады. Интегралды ақуыздардың мысалдары мембранамен шектелген ферменттер, дәрілік және гормондық рецепторлар, антиген және родопсин болып табылады.
• Интегралды ақуыздар шамамен 70% құрайды, ал перифериялық ақуыздар плазмалық мембрана ақуыздарының қалған бөлігін білдіреді.
