Struttura e funzioni delle proteine nella membrana cellulare

Struttura e composizione della membrana

A seconda del tipo cellulare una membrana può contenere centinaia di proteine differenti.

Nella membrana in genere il rapporto (proteina–lipide) è di 1:1 perché anche se indubbiamente le proteine sono come numero molto inferiori ai lipidi, i quali sono più piccoli di molto dalle proteine. A seconda del tipo cellulare ci sono più o meno proteine. Le proprietà che sono rivolte al versante esterno delle cellule sono ben diverse da quelle rivolte nel versante del citoplasma; svolgono, infatti, funzioni differenti.

Tipi di proteine nella membrana

In base ai rapporti e alle posizioni delle proteine nella membrana possiamo suddividere le proteine in:

- proteine integrali: probabilmente proteine transmembrane cioè che attraversano completamente il doppio strato lipidico;

- proteine periferiche: situata all’estremità esterna della membrana o superficie extracellulare, o su quella citoplasmatiche e si lega alle superfici delle membrane tramite legami non covalenti;

- proteine ancorate di lipidi: sono situate all’'esterno della membrana, ma sono legate tramite un legame covalente ad una molecola di un lipide situato nel doppio strato.

Caratteristiche delle proteine integrali

Le proteine integrali della membrana sono antipatiche. Porzioni di una proteina integrale di membrana che risiedono all’interno del doppio strato lipidico, hanno carattere idrofobico; formando interazioni idrofobiche con le catene d’acidi grassi dello strato lipidico ancorando la proteina, mostrando l’impermeabilità della membrana. Le porzioni di proteina che invece si proiettano nello spazio fuori lo strato sono simili alle proteine globulari e hanno superfici idrofobiche.

Funzioni delle proteine periferiche

Le proteine periferiche sono associate alle membrane mediante legami elettrostatici deboli con le teste idrofiliche dei fosfolipidi oppure con le porzioni idrofobiche delle proteine integrali che sporgono dal doppio strato lipidico. Possono di solito essere solubilizzate estraendoli con soluzioni saline. Le proteine periferiche svolgono importanti ruoli, quelle situate sulla faccia interna alla membrana, formano una rete di fibrille che agiscono come uno scheletro di membrana formando un supporto meccanico alla membrana e un ancoraggio per le proteine integrali. Altre fungono da enzimi, rivestimenti specializzati o come fattori che trasmettono segnali.

Se ne distinguono di due tipi: quelle che si affacciano sul versante esterno e si legano alla membrana mediante un breve oligosaccaride legato ad una molecola di glicofosfatidilinositolo (GPI); quelle sul versante interno si legano mediante lunghe catene idrocarburiche.