Proteínas integrales frente a proteínas periféricas
Las proteínas se consideran macromoléculas, que constan de una o más cadenas polipeptídicas. Las cadenas polipeptídicas están formadas por aminoácidos unidos entre sí por enlaces peptídicos. La estructura primaria de una proteína puede determinarse por la secuencia de aminoácidos. Ciertos genes codifican muchas proteínas. Estos genes determinan la secuencia de aminoácidos, determinando así su estructura primaria. Las proteínas integrales y periféricas se consideran "proteínas de membrana plasmática" debido a su aparición. Estas proteínas son generalmente responsables de la capacidad de una célula para interactuar con el entorno externo.
Proteína integral
Las proteínas integrales se encuentran principalmente total o parcialmente sumergidas en la bicapa de fosfolípidos de la membrana plasmática. Estas proteínas tienen regiones polares y no polares en ellas. Las cabezas polares sobresalen de la superficie de la bicapa mientras que las regiones no polares están incrustadas en ella. Por lo general, solo las regiones no polares interactúan con el núcleo hidrofóbico de la membrana plasmática al formar enlaces hidrofóbicos con las colas de ácidos grasos de los fosfolípidos.
Las proteínas integrales que se extienden por toda la membrana desde la superficie interna hasta la superficie externa se denominan proteínas transmembrana. En las proteínas transmembrana, ambos extremos que sobresalen de la capa lipídica son regiones polares o hidrófilas. Las regiones intermedias no son polares y tienen aminoácidos hidrofóbicos en su superficie. Tres tipos de interacciones ayudan a incrustar estas proteínas en la bicapa lipídica, a saber, interacciones iónicas con las cabezas polares de las moléculas de fosfolípidos, interacciones hidrofóbicas con las colas hidrofóbicas de las moléculas de fosfolípidos e interacciones específicas con ciertas regiones de lípidos, glicolípidos u oligosacáridos.
Proteína periférica
Las proteínas periféricas (proteínas extrínsecas) están presentes en la bicapa de fosfolípidos más interna y más externa. Estas proteínas se unen laxamente a la membrana plasmática, ya sea directamente por interacciones con las cabezas polares de la bicapa de fosfolípidos o indirectamente por interacciones con proteínas integrales. Estas proteínas constituyen alrededor del 20-30 % del total de proteínas de membrana.
La mayoría de las proteínas periféricas se encuentran en la superficie más interna o superficie citoplasmática de la membrana. Estas proteínas permanecen unidas a través de enlaces covalentes con cadenas grasas o mediante un oligosacárido a fosfolípidos.
¿Cuál es la diferencia entre la proteína integral y la periférica?
• Las proteínas periféricas se encuentran en la superficie de la membrana plasmática, mientras que las proteínas integrales se encuentran total o parcialmente sumergidas en la capa lipídica de la membrana plasmática.
• Las proteínas periféricas están débilmente unidas a la bicapa lipídica y no interactúan con el núcleo hidrofóbico entre dos capas de fosfolípidos. Por el contrario, las proteínas integrales están estrechamente unidas e interactúan directamente con el núcleo hidrofóbico de la membrana plasmática. Por estas razones, la disociación de la proteína integral es más difícil que la de las proteínas periféricas.
• Se pueden usar tratamientos suaves para aislar proteínas periféricas de la membrana plasmática, pero para el aislamiento de proteínas integrales, los tratamientos suaves no son suficientes. Para romper los enlaces hidrofóbicos, se requieren detergentes. Por lo tanto, las proteínas integrales se pueden aislar de la membrana plasmática.
• Después del aislamiento de estas dos proteínas de la membrana plasmática, las proteínas periféricas pueden disolverse en tampones acuosos neutros, mientras que las proteínas integrales no pueden disolverse en tampones acuosos neutros o agregados.
• A diferencia de las proteínas periféricas, las proteínas integrales se asocian con los lípidos cuando se solubilizan.
• Ejemplos de proteínas periféricas son la espectrina de los eritrocitos, el citocromo C y la ATP-asa de las mitocondrias y la acetilcolinesterasa en las membranas de electroplax. Ejemplos de proteínas integrales son las enzimas unidas a la membrana, los receptores de fármacos y hormonas, el antígeno y la rodopsina.
• Las proteínas integrales representan alrededor del 70 %, mientras que las proteínas periféricas representan la porción restante de las proteínas de la membrana plasmática.
