Эритроциты — наиболее удобная модель для изучения архитектуры и топологии мембранных белков и липидов в биологической мембране.
Хотя в мембранах эритроцитов не выявляются многие характерные черты мембранных белков, эти клетки оказались отличной и наиболее доступной моделью для изучения структуры и функции мембран.
Два основных типа мембранных белков
Используя мембрану эритроцитов как модель, исследователи выявили два типа мембранных белков. Белки первого типа, называемые периферическими белками, связаны с мембраной в основном ионными взаимодействиями. Если обработать препарат мембран буферным раствором с высокой концентрацией солей, белки этого типа освобождаются от мембраны и переходят в буфер. Примеры периферических белков — фибронектин (локализован на наружной поверхности большинства клеток, исключая циркулирующие клетки крови) и спектрин (находится на внутренней поверхности большинства клеточных мембран, особенно в эритроцитах).
Мембранные белки второго типа называют интегральными белками. Эти протеины или погружены в толщу липидного бислоя, или пронизывают мембрану насквозь (трансмембранные белки). Большинство мембранных белков являются интегральными.
|
|
Одним из первых интегральных белков, для которых была полностью определена аминокислотная последовательность, был гликофорин А.
Интегральные белки перемещаются в плоскости мембраны
Было показано, что интегральные мембранные белки перемещаются в плоскости мембраны. Когда исследователи слили клетку мыши и клетку человека, проверяя будут ли человеческие поверхностные антигены мигрировать в мышиную область клетки-гибрида, они увидели, что мембранные белки действительно могут передвигаться в различные места клеточной поверхности. Это открытие стало основой для понимания многих функций клетки, включая группировку рецепторов, эндоцитоз и фагоцитоз — процессы, при которых мембранные белки активно перемещаются.