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5.9: Associações Proteicas
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Protein Associations
 
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5.9: Protein Associations

5.9: Associações Proteicas

The cell membrane—or plasma membrane—is an ever-changing landscape. It is described as a fluid mosaic as various macromolecules are embedded in the phospholipid bilayer. Among the macromolecules are proteins. The protein content varies across cell types. For example, mitochondrial inner membranes contain ~76%, while myelin contains ~18% protein content. Individual cells contain many types of membrane proteins—red blood cells contain over 50—and different cell types harbor distinct membrane protein sets.

Membrane proteins have wide-ranging functions. For example, they can be channels or carriers that transport substances, enzymes with metabolic roles, or receptors that bind to chemical messengers.

Like membrane lipids, most membrane proteins contain hydrophilic (water-loving) and hydrophobic (water-fearing) regions. The hydrophilic areas are exposed to water-containing solution inside the cell, outside the cell, or both. The hydrophobic regions face the hydrophobic tails of phospholipids within the membrane bilayer.

Membrane proteins can be classified by whether they are embedded (integral) or associated with the cell membrane (peripheral).

Most integral proteins are transmembrane proteins, which traverse both phospholipid layers, spanning the entire membrane. Their hydrophilic regions extend from both sides of the membrane, facing cytosol on one side and extracellular fluid on the other. Their hydrophobic regions consist of coiled amino acid groups (α-helices or β-barrels). Integral monotopic proteins are attached to only one side of the membrane.

Peripheral proteins are not embedded in the phospholipid bilayer and do not extend into its hydrophobic core. Instead, they temporarily adhere to the outer or inner surfaces of the membrane, attached to integral proteins or phospholipids.

Membrane proteins that extend from a cell’s external surface often carry carbohydrate chains, forming glycoproteins. Some glycoproteins facilitate cell-cell recognition by functioning as “ID tags” that can be recognized by membrane proteins of other cells.

A membrana celular—membrana plasmática—é uma paisagem em constante mudança. É descrita como um mosaico fluido uma vez que várias macromoléculas estão embutidas na bicamada fosfolipídica. Entre as macromoléculas estão proteínas. O teor de proteínas varia entre os tipos de células. Por exemplo, as membranas internas mitocondriais contêm ~76%, enquanto que a mielina contém ~18% de teor de proteínas. Células individuais contêm muitos tipos de proteínas membranares—células sanguíneas contêm mais de 50—e diferentes tipos de células contêm conjuntos distintos de proteínas membranares.

As proteínas membranares têm funções abrangentes. Por exemplo, podem ser canais ou transportadoras que carregam substâncias, enzimas com papéis metabólicos ou receptores que se ligam a mensageiros químicos.

Como os lípidos da membrana, a maioria das proteínas membranares contêm regiões hidrofílicas (amantes da água) e hidrofóbicas (repelentes da água). As regiões hidrofílicas estão expostas à solução que contém água no interior da célula, no exterior da célula, ou ambos. As regiões hidrofóbicas estão viradas para as caudas hidrofóbicas dos fosfolípidos dentro da bicamada da membrana.

As proteínas membranares podem ser classificadas por estarem incorporadas (integrais) ou associadas à membrana celular (periféricas).

A maioria das proteínas integrais são proteínas transmembranares, que atravessam ambas as camadas de fosfolípidos, abrangendo toda a membrana. As suas regiões hidrofílicas estendem-se de ambos os lados da membrana, viradas para o citosol de um lado e para o fluido extracelular do outro. As suas regiões hidrofóbicas consistem em grupos de aminoácidos enrolados (α-hélices ou β-barris). Proteínas monotópicas integrais estão anexadas apenas a um lado da membrana.

As proteínas periféricas não estão embutidas na bicamada fosfolipídica e não se estendem ao seu núcleo hidrofóbico. Em vez disso, elas aderem temporariamente às superfícies externas ou internas da membrana, ligadas a proteínas integrais ou fosfolípidos.

Proteínas membranares que se estendem de uma superfície externa das células muitas vezes carregam cadeias de carboidratos, formando glicoproteínas. Algumas glicoproteínas facilitam o reconhecimento célula-célula, funcionando como “etiquetas de identificação” que podem ser reconhecidas por proteínas membranares de outras células.


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