Transmembranprotein

Die Transmembranproteine sind eine Untergruppe der Membranproteine, die im Gegensatz zum membranständigen Protein beide Blätter der Phospholipiddoppelschicht einer Membran durchqueren. Der Teil des Proteins, der die Membran durchquert, wird als Transmembrandomäne bezeichnet. Bei der betreffenden Membran kann es sich sowohl um die Plasmamembran handeln als auch um die Membran eines Organells im Cytosol. Zu den Transmembranproteinen gehören zum Beispiel Ionenkanäle, Transmembranrezeptoren, Transporter, ATP-abhängige Pumpen und Zelladhäsionsmoleküle.

Es werden dabei Singlepass-Transmembranproteine, die die Membran nur einmal durchqueren, von Multipass-Transmembranproteinen, die die Membran mehrmals durchqueren, unterschieden. Die Singlepass-Transmembranproteine werden als Typ-1-Transmembranprotein bezeichnet, wenn der N-Terminus extrazellulär liegt, und als Typ-2-Transmembranprotein bezeichnet, wenn der N-Terminus intrazellulär liegt.

Um die Lipiddoppelschicht zu durchdringen muss eine Polypeptidkette hydrophobe Seitenketten besitzen und ihre polare Rückgratgruppe abschirmen. Dies wird unter anderem durch die Bildung einer Sekundärstruktur erreicht, die zur Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen beiträgt. Alle bekannten Transmembran-Segmente bestehen daher entweder aus α-Helices (sehr häufig) oder β-Fässern (selten).<ref>D. Voet, J. Voet, C. Pratt: Lehrbuch der Biochemie. 2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2010, ISBN 978-3-527-32667-9, S. 290f.</ref> Die vollständige Struktur ist nur bei wenigen Membranproteinen bekannt.<ref> B. Alberts u. a.: Lehrbuch der Molekularen Zellbiologie. 4. Auflage. Wiley, 2012, ISBN 978-3-527-32824-6, S. 403.</ref>

Hydrophobizität

Transmembranproteine sind im Transmembranbreich (Transmembrandomäne von etwa acht bis zwölf Aminosäuren) gehäuft aus den weniger polaren bzw. hydrophoberen Aminosäuren aufgebaut, die mit den Lipiden der Membran eine Protein-Lipid-Interaktion eingeht.

Einzelnachweise

<references />