ההבדל העיקרי בין חלבונים היקפיים אינטגרליים וחלבונים משטחים הוא שחלבונים אינטגרליים וחלבונים משטחים מוטמעים באופן קבוע בתוך קרום הפלזמה בעוד חלבון היקפי משויך זמנית לממברנת הפלזמה.
ממברנת הפלזמה מכילה מולקולות אחרות מלבד פוספוליפידים. מולקולות אלו יכולות להיות חלבונים או פחמימות. קרום הפלזמה מכיל סוגים מסוימים של חלבונים הממלאים תפקיד חשוב מאוד בתפקוד התא. חלבון ממברנה הוא מולקולה שמתחברת לממברנת התא של תא או אברון או מתחברת אליה. ניתן לסווג אותם למספר סוגים בהתבסס על הקשר שלהם עם הממברנה.חלבונים היקפיים ופני השטח אינטגרליים הם חלבוני ממברנה שחשובים מאוד לפעילות התא.
מהם חלבונים אינטגרליים?
חלבון אינטגרלי הוא חלבון ממברנה שנועל את עצמו לתוך קרום התא לצמיתות. לכן, הם מרכיבים קבועים של ממברנות ביולוגיות. חלבון אינטגרלי מסווג בעיקר לשני סוגים כחלבונים טרנסממברניים וחלבונים מונוטופיים אינטגרליים. חלבון קרום טרנסממברני משתרע על פני כל קרום הפלזמה. מצד שני, חלבון מונוטופי אינטגרלי מחובר לצמיתות לממברנה רק מצד אחד. המבנה התלת מימדי של כ-160 חלבונים אינטגרליים שונים נקבע ברזולוציה אטומית על ידי תהודה מגנטית גרעינית עד כה.
איור 01: קרום פלזמה
לימוד החלבונים הללו קשה מאוד בגלל הקשיים במיצוי ובגיבוש שלהם. יתר על כן, המבנים של רבים מהחלבונים האינטגרליים הללו זמינים בקלות במאגרי מידע חלבונים (PDB). חלבון הממברנה האינטגרלי מבצע פונקציות רבות ושונות. זה יכול לתפקד כטרנספורטרים, קישורים, תעלות, קולטנים, אנזימים, תחומי ממברנה מבניים וחלבוני היצמדות לתאים. יתר על כן, זה כרוך גם בהצטברות והתמרה של אנרגיה. כמה דוגמאות הן חלבוני הדבקה בתאים, רודופסין וגלוקוז פרמיאז וכו'.
מהם חלבונים היקפיים?
חלבון היקפי הוא חלבון ממברנה המתחבר באופן זמני לממברנת הפלזמה. בדרך כלל הוא נצמד לחלבוני ממברנה אינטגרליים כדי לחדור לאזורים ההיקפיים של דו-שכבת השומנים. לדוגמה, ניתן להגדיר את תת-יחידות החלבון הרגולטוריות של תעלות יונים וקולטנים טרנסממברניים כחלבונים היקפיים.חלבונים אלה נצמדים לחלבונים אינטגרליים או לשכבות שומניות באמצעות שילוב של אינטראקציות הידרופוביות, אלקטרוסטטיות ואינטראקציות לא קוולנטיות אחרות.
ניתן לנתק חלבון היקפי בעקבות הטיפול עם ריאגנט קוטבי (תמיסה עם pH גבוה או ריכוז מלחים גבוה). הם עשויים להשתנות לאחר תרגום בתוספת חומצת שומן, דיאצילגליצרול או שרשראות פרניל. יתר על כן, התפקידים העיקריים של חלבון היקפי הם תמיכה בתאים, תקשורת, אנזימים והעברה מולקולרית כגון העברת אלקטרונים.
מהם חלבוני שטח?
חלבוני פני השטח הם חלבוני ממברנה המוטבעים באופן קבוע בשכבת קרומי התא של אורגניזמים מורכבים יותר או משתרעים על פני שכבת התאים. רוב החלבונים משטח התא מכילים מרכיב פחמימות. חלבון פני השטח הוא חלק בלתי נפרד מהאופן שבו תא מקיים אינטראקציה עם הסביבה שסביבו.
חלק מחלבוני פני השטח חשופים לצד החיצוני של הממברנה ויש להם קבוצות פחמימות מחוברות למשטחים החיצוניים שלהם.הם נקראים גליקופרוטאין. יש להם פונקציות שונות כגון רכיבים מבניים, חומרי סיכה, הורמונים, אנזימים, מולקולות הובלה, קולטנים, חלבונים נגד קפיאה, ויסות התפתחות, הומאוסטזיס וכו'. יתר על כן, חלבון פני התא חשוב מאוד במדע הביו-רפואי שכן 66% מהתרופות המאושרות לבני אדם מופיעות ברשימה במסד הנתונים של DrugBank מקד לחלבון משטח התא.
דמיון בין אינטגרלי היקפי וחלבונים משטחים
- חלבונים היקפיים אינטגרליים ומשטחים הם חלבוני ממברנה.
- כולם מורכבים מחומצות אמינו.
- כולם מחוברים לשכבת השומנים הדו-שכבתית של תאים ביולוגיים.
- הם חשובים מאוד בהישרדות התא.
הבדל בין חלבונים היקפיים אינטגרליים וחלבונים משטחים
חלבונים אינטגרליים וחלבונים משטחים מוטמעים באופן קבוע בתוך קרום הפלזמה, בעוד שחלבון היקפי קשור באופן זמני לממברנת הפלזמה. אז זה ההבדל העיקרי בין חלבונים היקפיים אינטגרליים וחלבונים על פני השטח.
האינפוגרפיקה הבאה מפרטת הבדלים נוספים בין חלבונים היקפיים אינטגרליים וחלבוני פני השטח בצורה טבלאית.
סיכום – אינטגרל מול פריפריאלי מול חלבונים משטחים
חלבוני ממברנה מייצגים סוג חשוב של חלבונים המעורבים בתהליכים תאיים ופיזיולוגיים חיוניים. חלבון ממברנה הוא מולקולה המחוברת או קשורה לממברנת התא של תא או אברון. ניתן לסווג אותם למספר סוגים בהתבסס על הקשר שלהם עם הממברנה. חלבונים אינטגרליים היקפיים ומשטחים הם חלבוני ממברנה חשובים מאוד. חלבונים אינטגרליים ומשטחים משובצים לצמיתות בתוך קרום הפלזמה. לעומת זאת, חלבון היקפי קשור באופן זמני לממברנת הפלזמה. לפיכך, זהו הסיכום של מה ההבדל בין חלבונים היקפיים אינטגרליים וחלבונים על פני השטח.
