Proteine di membrana
Le proteine di membrana sono presenti in un’ampia gamma di tipi e quantità che riflette le molteplici attività funzionali della membrana. La maggior parte della membrana contiene da 50 a 100 tipi diversi di proteine. La membrana plasmatica degli eritrociti, relativamente semplice, presenta solo 11 tipi di proteine. A seconda del tipo di membrana, una data specie proteica può essere presente da decine a centinaia o migliaia di volte.
Le proteine di membrana contengono proporzioni all’incirca simili di aminoacidi idrofobici rispetto alle proteine citoplasmatiche, ossia poco meno del 50%. La differenza netta, invece, riguarda la distribuzione di aminoacidi idrofili e idrofobici lungo la sequenza primaria: nelle proteine di membrana gli aminoacidi idrofobici sono spesso raggruppati in segmenti costituiti da 20-25 residui, separati da segmenti a lunghezza variabile di aminoacidi idrofili; nelle proteine citosoliche, invece, gli aminoacidi idrofobici tendono a trovarsi dispersi tra gli aminoacidi idrofili.
I blocchi idrofobici delle proteine di membrana sono normalmente strutturati ad a-elica per una lunghezza sufficiente ad attraversare lo spessore della membrana. Queste regioni che attraversano la membrana, che variano in numero da 1 a più di 20 nelle diverse proteine, costituiscono regioni di ancoraggio che mantengono le proteine in allineamento stabile nel doppio strato lipidico.
I segmenti transmembrana attraversano più volte la membrana e ciascuno è collegato al successivo da una breve sequenza di aminoacidi idrofili che forma un’ansa sulla superficie della membrana.
Alcune proteine di membrana contengono domini transmembranari nei quali da uno a tre aminoacidi idrofobici si alternano a numeri uguali di residui idrofili. Quando la struttura si avvolge ad α-elica, questa particolare disposizione fa sì che i residui idrofobici si trovino tutti da una parte ed i residui idrofili tutti dall’altra. Queste a-eliche, che possiedono un lato idrofilo ed un lato idrofobico, sono anfipatiche e si ritrovano solo in proteine di membrana caratterizzate da segmenti transmembranari multipli. Ovviamente il lato idrofobico è rivolto verso l’interno della membrana e quello idrofilo si dispone intorno all’asse centrale della proteina. Questa disposizione crea un canale polare che si estende da ambo i lati della membrana.
Come per i lipidi, anche le proteine di membrana possono muoversi all’interno del doppio strato lipidico per diffusione. La loro velocità di movimento, però, è da 10 a 1000 volte più lenta rispetto a quella dei lipidi. Le cinetiche di diffusione più basse a carico delle proteine di membrana sono probabilmente dovute alla loro maggior dimensione, all’interazione fra gruppi carichi ed altri gruppi sulla superficie di membrana e ad alterazioni tra proteine di membrana ed altre proteine, soprattutto quelle del citoscheletro.
Oltre che per diffusione, le proteine di membrana possono muoversi nel doppio strato lipidico tramite un movimento attivo (cioè che consuma energia) chiamato capping (incappucciamento) che dipende dai microfilamenti.
Articolo creato il 22 febbraio 2010.
Ultimo aggiornamento: vedi sotto il titolo.
