12.10: Jednoprzebiegowe białka transbłonowe

Integralne białka błonowe są ściśle związane z błoną komórkową i odgrywają kluczową rolę w komunikacji komórkowej, sygnalizacji, adhezji i transporcie cząsteczek. Niektóre integralne białka błonowe są obecne tylko w monowarstwie błonowej. Na przykład enzym hydrolaza amidowa kwasu tłuszczowego jest obecny po cytoplazmatycznej stronie monowarstwy błony. W przeciwieństwie do tego, inny rodzaj integralnego białka błonowego, znany również jako białko transbłonowe, rozciąga się w poprzek błony. Białka transbłonowe zawierają domeny cytoplazmatyczne, transbłonowe i egzoplazmatyczne. Białka osadzone tylko w błonie, bez domeny egzoplazmatycznej lub cytoplazmatycznej, nie są jeszcze odkryte.

Białka błonowe z pojedynczym przejściem, takie jak receptorowa kinaza tyrozynowa, zawierają tylko jedną transbłonową domenę α-helisy. W większości białek błonowych domeną transbłonową jest α-helisa zawierająca około 20-30 aminokwasów niepolarnych. Ta charakterystyczna sekwencja aminokwasów w α-helisie białek transbłonowych jest wykorzystywana do identyfikacji potencjalnych domen transbłonowych obecnych w białku za pomocą wykresu hydropatii. Swobodna energia potrzebna do przeniesienia aminokwasu z pożywki wodnej do lipidowej jest wykorzystywana do wytworzenia wykresu hydropatii. Średnie wartości energii segmentów polipeptydowych dostarczają informacji o potencjalnych domenach transbłonowych obecnych w białku. Wykres hydropatii może pomóc w określeniu, czy dane białko jest białkiem błonowym jedno- czy wieloprzebiegowym.

Białka transbłonowe odgrywają istotną rolę w interakcji komórki ze środowiskiem zewnątrzkomórkowym. W związku z tym białka transbłonowe są celem dla ponad 50% dostępnych leków i mają duże znaczenie farmakologiczne. Lepsza wiedza na temat struktury i funkcji białek transbłonowych może pomóc w zrozumieniu patogenezy wielu chorób i odkryciu odpowiednich leków.