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膜蛋白質

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鉀離子通道鉀通道 Kv1.2/2.1 嵌合體的晶體結構。雙層脂膜的計算烴邊界是由紅色和藍色點表示。

膜蛋白(英語:membrane protein)是指能夠結合或整合到細胞胞器的膜上的蛋白質的總稱。而細胞中一半以上的蛋白質可以與膜以不同形式結合。根據與膜結合強度的不同以及位置,膜蛋白可以被分為三類:外在膜蛋白英語Peripheral membrane protein(或稱外周膜蛋白)、整合膜蛋白脂錨定蛋白英語Lipid-anchored protein

主要類型

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  • 整合膜蛋白是鑲嵌在磷脂雙分子層上的蛋白質,總是與膜結合在一起,往往可多次跨膜,形成多個α-螺旋構成的跨膜通道。可以定義為需要通過人工加入去垢劑(如SDS或Triton X-100)或其他非極性溶劑才能夠從膜中分離出來的蛋白質。其跨膜結構域通常是由20-25個非極性胺基酸組成的α-螺旋結構,而親水結構域則伸出細胞質面和膜的外表面。內在膜蛋白還可以根據與雙分子膜之間結合關係的差異細分為:
    • 跨膜蛋白,顧名思義即跨越膜的兩端的蛋白質,其跨膜結構域常為α-螺旋,也有一部分跨膜蛋白以β-摺疊形成桶裝跨膜通道。
    • 單向整合膜蛋白,其只從一個方向(膜外或膜內)與膜結合,雖然部分插入膜中,但不跨膜。
  • 外在膜蛋白英語Peripheral membrane protein是能夠暫時與膜或整合膜蛋白結合的蛋白質,主要是通過疏水靜電和其他非共價相互作用來進行結合,這種結合可以通過加入極性試劑,如高pH或高鹽溶液來破壞。
  • 脂錨定蛋白英語Lipid-anchored protein是膜蛋白以共價鍵與脂相連,並以脂肪酸鏈插入膜中,細胞外表面和胞質面都存在

內在膜蛋白和外在膜蛋白都可以被轉譯後修飾,如加上脂肪酸鏈和異戊二烯化英語Prenylation,有助於與脂膜的結合。

參見

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參考文獻

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書籍

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  • 吳光耀 主編:《精英教案》,軍事宜文出版社,2005

延伸閱讀

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  • Protein-lipid interactions (Ed. L.K. Tamm) Wiley, 2005.
  • Popot J-L. and Engelman D.M. 2000. Helical membrane protein folding, stability, and evolution. Annu. Rev. Biochem. 69: 881-922.
  • Bowie J.U. 2005. Solving the membrane protein folding problem. Nature 438: 581-589.
  • Cho, W. and Stahelin, R.V. 2005. Membrane-protein interactions in cell signaling and membrane trafficking. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 34: 119–151.
  • Goni F.M. 2002. Non-permanent proteins in membranes: when proteins come as visitors. Mol. Membr. Biol. 19: 237-245.
  • Johnson J.E. and Cornell R.B. 1999. Amphitropic proteins: regulation by reversible membrane interactions. Mol. Membr. Biol. 16: 217-235.
  • Seaton B.A. and Roberts M.F. Peripheral membrane proteins. pp. 355-403. In Biological Membranes (Eds. K. Mertz and B.Roux), Birkhauser Boston, 1996.

外部連結

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組織

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膜蛋白質資料庫

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延伸閱讀

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