Integraalsed valgud vs perifeersed valgud
Valke peetakse makromolekulideks, mis koosnevad ühest või mitmest polüpeptiidahelast. Polüpeptiidahelad koosnevad aminohapetest, mis on omavahel ühendatud peptiidsidemetega. Valgu primaarse struktuuri saab määrata aminohapete järjestuse järgi. Teatud geenid kodeerivad paljusid valke. Need geenid määravad aminohappe järjestuse, määrates seeläbi nende primaarse struktuuri. Integraalseid ja perifeerseid valke peetakse nende esinemise tõttu plasmamembraani valkudeks. Need valgud vastutavad tavaliselt raku võime eest suhelda väliskeskkonnaga.
Integraalne valk
Integraalseid valke leidub peamiselt kas täielikult või osaliselt plasmamembraani kahekihilistes fosfolipiidides. Nendel valkudel on nii polaarsed kui ka mittepolaarsed piirkonnad. Polaarpead ulatuvad kaksikkihi pinnalt välja, samas kui sinna on kinnitatud mittepolaarsed piirkonnad. Tavaliselt interakteeruvad plasmamembraani hüdrofoobse südamikuga ainult mittepolaarsed piirkonnad, luues hüdrofoobseid sidemeid fosfolipiidide rasvhapete sabadega.
Integraalseid valke, mis ulatuvad kogu membraanist sisepinnast välispinnani, nimetatakse transmembraanseteks valkudeks. Transmembraansetes valkudes on mõlemad lipiidikihist välja ulatuvad otsad polaarsed või hüdrofiilsed piirkonnad. Keskmised piirkonnad on mittepolaarsed ja nende pinnal on hüdrofoobsed aminohapped. Kolme tüüpi interaktsioonid aitavad kinnistada neid valke lipiidide kahekihilisse, nimelt ioonsed interaktsioonid fosfolipiidmolekulide polaarpeadega, hüdrofoobsed interaktsioonid fosfolipiidmolekulide hüdrofoobsete sabadega ja spetsiifilised koostoimed lipiidide, glükolipiidide või oligosahhariidide teatud piirkondadega.
Perifeerne valk
Perifeersed valgud (välised valgud) esinevad kahes kihis fosfolipiidide sisimas ja äärmises osas. Need valgud seonduvad plasmamembraaniga lõdvalt kas interaktsioonides kahekihiliste fosfolipiidide polaarpeadega või kaudselt interakteerudes lahutamatu valkudega. Need valgud moodustavad umbes 20–30% membraani valkudest.
Enamik perifeersetest valkudest leidub membraani sisemisel pinnal või tsütoplasma pinnal. Need valgud jäävad seotuks kas kovalentsete sidemete kaudu rasvahelatega või oligosahhariidi kaudu fosfolipiididega.
Mis vahe on integreeritud ja perifeersel valgul?
• Perifeersed valgud esinevad plasmamembraani pinnal, samas kui integraalsed valgud esinevad kas täielikult või osaliselt plasmamembraani lipiidikihis.
• Perifeersed valgud seonduvad kahekihilise lipiidiga lõdvalt ega reageeri kahe fosfolipiidikihi vahelise hüdrofoobse südamikuga. Seevastu integraalsed valgud on tihedalt seotud ja interakteeruvad otseselt plasmamembraani hüdrofoobse südamikuga. Nendel põhjustel on integreeritud valkude dissotsiatsioon raskem kui perifeersed valgud.
• Perifeersete valkude eraldamiseks plasmamembraanist võib kasutada kergeid ravimeetodeid, kuid lahutamatute valkude isoleerimiseks ei piisa kergest ravist. Hüdrofoobsete sidemete purustamiseks on vaja detergente. Seega saab plasmamembraanist eraldada lahutamatud valgud.
• Pärast nende kahe valgu eraldamist plasmamembraanist saab perifeersed valgud lahustada neutraalsetes vesipuhvrites, samal ajal kui integreeritud valke ei saa lahustada neutraalsetes vesipuhvrites ega agregaatides.
• Erinevalt perifeersetest valkudest seostatakse lahutatuna integreeritud valke lipiididega.
• Perifeersete valkude näideteks on erütrotsüütide spektriin, tsütokroom C ja mitokondrite ATP-ase ning atsetüülkoliinesteraas elektroplaxi membraanides. Integraalsete valkude näideteks on membraaniga seotud ensüümid, ravimite ja hormoonide retseptorid, antigeen ja rodopsiin.
• Integraalsed valgud moodustavad umbes 70%, perifeersed valgud aga ülejäänud osa plasmamembraani valkudest.
