Dibandingkan dengan kelas protein lainnya, penentuan struktur protein membran tetap menjadi tantangan akibat kesulitan menentukan kondisi eksperimen dengan mempertahankan konformasi protein dalam isolasi dari lingkungan asalnya.[7]
Fungsi
Protein membran menampilkan berbagai fungsi vital untuk kesintasan organisme:[8]
Protein membran integral menempel secara permanen pada membran. Protein ini dapat dipisahkan dari membran biologis hanya dengan menggunakan detergen, pelarut nonpolar, atau terkadang agen pendenaturasi. Satu contoh jenis protein ini yang saat ini belum dikarakteristikkan secara fungsional adalah SMIM23. Protein ini dapat diklasifikasikan berdasarkan hubungannya dengan lipid dwilapis:
Protein politopik integral, juga dikenal sebagai "protein transmembran", adalah protein membran integral yang membentang melintasi membran setidaknya satu kali. Protein ini mungkin memiliki topologi transmembran berbeda.[10][11] Protein ini memiliki satu dari dua struktur arsitektur:
Protein membran periferal adalah protein yang sementara menempel pada lipid dwilapis atau pada protein integral oleh kombinasi interaksi hidrofobik, elektrostatik, dan interaksi nonkovalen lainnya. Protein periferal berdisosiasi mengikuti perlakuan dengan reagen polar, seperti larutan dengan pH dinaikkan atau konsentrasi garam tinggi.
Protein integral dan periferal mungkin mengalami modifikasi pasca-translasi, dengan penambahan rantai asam lemak, prenil, atau GPI (glikosilfosfatidilinositol) yang mungkin tertahan pada lipid dwilapis. secA merupakan protein membran terkenal yang telah divisualisasi pada tingkat molekul tunggal yang mengikat dan melepas[3]translokon, protein membran integral.
Toksin polipeptida dan banyak peptida antibakterial, seperti kolisin dan hemolisin, serta berbagai protein yang terlibat dalam apoptosis, terkadang dipertimbangkan pada kategori terpisah. Protein ini larut dalam air, tetapi dapat beragregasi dan berasosiasi secara takreversibel dengan lipid dwilapis dan menjadi berasosiasi dengan membran secara reversibel maupun takreversibel.
Dalam genom
Sebagian besar protein merupakan protein membran. Sebagai contoh, sekitar 1000 dari sekitar 4200 protein E. coli merupakan protein membran.[13] Lokalisasi protein membran telah dikonfirmasi lebih dari 600 protein secara eksperimen.[13] Lokalisasi proteins pada membran dapat diprediksi dengan tepercaya menggunakan analisis hidrofobisitas sekuens protein, misalnya lokalisasi sekuens asam amino hidrofobik.
^Overington JP, Al-Lazikani B, Hopkins AL (December 2006). "How many drug targets are there?". Nat Rev Drug Discov. 5 (12): 993–6. doi:10.1038/nrd2199. PMID17139284.
^Krogh, A.; Larsson, B. R.; Von Heijne, G.; Sonnhammer, E. L. L. (2001). "Predicting transmembrane protein topology with a hidden markov model: Application to complete genomes". Journal of Molecular Biology. 305 (3): 567–580. doi:10.1006/jmbi.2000.4315. PMID11152613.
^Yibin, Lin (2013). "The substitution of Arg149 with Cys fixes the melibiose transporter in an inward-open conformation". Biochimica et Biophysica Acta. 1828 (8): 1690. doi:10.1016/j.bbamem.2013.03.003.
Bank Data Protein dari Protein Transmembran model 3D semua protein transmembran terkini pada PDB. Perkiraan posisi bidang batas membran diperhitungkan untuk setiap entri PDB.
TransportDB Basis data orientasi genomik pengangkut dari TIGR.