膜蛋白生物膜功能的主要承担者

生物膜所含的蛋白叫膜蛋白，是生物膜功能的主要承担者。根据蛋白分离的难易及在膜中分布的位置，膜蛋白基本可分为三大类：外在膜蛋白或称外周膜蛋白、内在膜蛋白或称整合膜蛋白和脂锚定蛋白。膜蛋白包括糖蛋白，载体蛋白和酶等。通常在膜蛋白外会连线著一些糖类，这些糖相当于会通过糖本身分子结构变化将信号传到细胞内。

中文名

膜蛋白

英文名

membrane

类型

生物膜所含的蛋白叫膜蛋白

功能

生物膜功能的主要承担者

分为

外在，内在膜蛋白等

定义

生物膜所含的蛋白叫膜蛋白，是生物膜功能的主要承担者。膜蛋白是膜功能的主要体现者。据估计核基因组编码的蛋白质中30%左右的为膜蛋白。根据膜蛋白与脂分子的结合方式，可分为整合蛋白（integral protein）、外周蛋白（peripheral protein）和脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）。

分类

蛋白与膜的结合方式

根据蛋白分离的难易及在膜中分布的位置，膜蛋白基本可分为两大类：外在膜蛋白（extrinsic protein）和内在膜蛋白或整合蛋白（intrinsic protein或integral protein）。

外在膜蛋白约占膜蛋白的20％～30％，分布在膜的内外表面，主要在内表面，为水溶性蛋白，它通过离子键、氢键与膜脂分子的极性头部相结合，或通过与内在蛋白的相互作用，间接与膜结合；内在蛋白约占膜蛋白的70％～80％，是双亲媒性分子，可不同程度的嵌入脂双层分子中。有的贯穿整个脂双层，两端暴露于膜的内外表面，这种类型的膜蛋白又称跨膜蛋白。

内在膜蛋白露出膜外的部分含较多的极性氨基酸，属亲水性，与磷脂分子的亲水头部邻近；嵌入脂双层内部的膜蛋白由一些非极性的氨基酸组成，与脂质分子的疏水尾部相互结合，因此与膜结合非常紧密。

脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）可以分为两类，一类是糖磷脂酰肌醇(glycophosphatidylinositol，GPI)连接的蛋白，GPI位于细胞膜的外小叶，用磷脂酶C（能识别含肌醇的磷脂）处理细胞，能释放出结合的蛋白。

许多细胞表面的受体、酶、细胞粘附分子和引起羊瘙痒病的PrPC都是这类蛋白。另一类脂锚定蛋白与插入质膜内小叶的长碳氢链结合，如三聚体GTP结合调节蛋白（trimeric GTP-binding regulatory protein）的α和γ亚基。

功能

膜蛋白的功能是多方面的。有些膜蛋白可作为“载体”而将物质转运进出细胞。有些膜蛋白是激素或其他化学物质的专一受体，如甲状腺细胞上有接受来自脑垂体的促甲状腺素的受体。膜表面还有各种酶，使专一的化学反应能在膜上进行，如内质网膜上的能催化磷脂的合成等。

细胞的识别功能也决定于膜表面的蛋白质。这些蛋白常常是表面抗原。表面抗原能和特异的抗体结合，如人细胞表面有一种蛋白质抗原HLA，是一种变化极多的二聚体。不同的人有不同的HLA分子，器官移植时，被植入的器官常常被排斥，这就是因为植入细胞的HLA分子不为受体所接受之故。

总结一下，膜蛋白的功能：

（1）转运体；

（2）酶；

（3）接收识别信号；

（4）连接结构。

移动证明

很多膜蛋白在脂双层中能够自由移动，这可通过人、鼠两种细胞的融合后，再用其中一种细胞的抗体，比如小鼠细胞的抗体，以荧光染料染色，而后将这种带有荧光的抗体放入融合细胞的外面介质中，抗体就会和小鼠细胞的表面抗原结合。

结果小鼠细胞表面也有了荧光，而人细胞由于不合小鼠抗体结合，就没有荧光。这样就可以在荧光显微镜下分清两种细胞的表面抗原了。实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分明”，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就逐渐平均分布在融合细胞的表面了。这一实验说明膜蛋白是可移动的，也证明了膜的流动性。

但并不是一切膜蛋白都能在膜中移动，有些膜蛋白是不能移动或不能自由移动的。

参考资料

1.膜蛋白详细资料大全·历史新知网