Integraalsed valgud vs perifeersed valgud
Valke peetakse makromolekulideks, mis koosnevad ühest või mitmest polüpeptiidahelast. Polüpeptiidahelad koosnevad aminohapetest, mis on omavahel seotud peptiidsidemetega. Valgu esmase struktuuri saab määrata aminohappejärjestuse järgi. Teatud geenid kodeerivad paljusid valke. Need geenid määravad kindlaks aminohapete järjestuse, määrates seeläbi nende esmase struktuuri. Integraalseid ja perifeerseid valke peetakse nende esinemise tõttu "plasmamembraani valkudeks". Need valgud vastutavad üldiselt raku võime eest suhelda väliskeskkonnaga.
Integraalne valk
Tervikvalgud leitakse peamiselt kas täielikult või osaliselt sukeldatud plasmamembraani fosfolipiidide kaksikkihis. Nendel valkudel on nii polaarsed kui ka mittepolaarsed piirkonnad. Polaarpead ulatuvad välja kaksikkihi pinnast, samas kui mittepolaarsed piirkonnad on sellesse põimitud. Tavaliselt interakteeruvad plasmamembraani hüdrofoobse südamikuga ainult mittepolaarsed piirkonnad, luues hüdrofoobseid sidemeid fosfolipiidide rasvhappesabadega.
Tervendatud valke, mis katavad kogu membraani 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 neid valke lipiidide kaksikkihti kinnistada, nimelt ioonsed interaktsioonid fosfolipiidimolekulide polaarsete peadega, hüdrofoobsed interaktsioonid fosfolipiidimolekulide hüdrofoobsete sabadega ja spetsiifilised interaktsioonid lipiidide, glükolipiidide või oligosahhariidide teatud piirkondadega.
Perifeerne valk
Perifeersed valgud (välisvalgud) asuvad fosfolipiidide kaksikkihi sisemises ja välimises. Need valgud on lõdv alt seotud plasmamembraaniga kas otse interaktsioonide kaudu fosfolipiidide kaksikkihi polaarsete peadega või kaudselt interaktsioonide kaudu integraalsete valkudega. Need valgud moodustavad ligikaudu 20-30% kogu membraanivalkudest.
Suurem osa perifeersetest valkudest paikneb membraani kõige sisemisel või tsütoplasmaatilisel pinnal. Need valgud jäävad seotuks kas kovalentsete sidemete kaudu rasvahelatega või oligosahhariidide kaudu fosfolipiididega.
Mis vahe on integraalsel ja perifeersel valgul?
• Perifeersed valgud esinevad plasmamembraani pinnal, samas kui integraalsed valgud esinevad kas täielikult või osaliselt plasmamembraani lipiidikihti uputatuna.
• Perifeersed valgud on lõdv alt seotud lipiidide kaksikkihiga ega interakteeru hüdrofoobse tuumaga kahe fosfolipiidikihi vahel. Seevastu integraalsed valgud on tihed alt seotud ja interakteeruvad otseselt plasmamembraani hüdrofoobse südamikuga. Nendel põhjustel on integraalne valkude dissotsiatsioon keerulisem kui perifeersed valgud.
• Perifeersete valkude eraldamiseks plasmamembraanist saab kasutada kergeid töötlusi, kuid integraalsete valkude eraldamiseks ei piisa leebest ravist. Hüdrofoobsete sidemete katkestamiseks on vaja detergente. Seega saab plasmamembraanist eraldada integraalsed valgud.
• Pärast nende kahe valgu eraldamist plasmamembraanist saab perifeersed valgud lahustada neutraalsetes vesipuhvrites, samas kui integreeritud valke ei saa lahustada neutraalsetes vesipuhvrites ega agregaatides.
• Erinev alt perifeersetest valkudest seostuvad integraalsed valgud lahustumisel lipiididega.
• Perifeersete valkude näideteks on erütrotsüütide spektriin, mitokondrite tsütokroom C ja ATP-aas ning atsetüülkoliinesteraas elektroplaksi membraanides. Integraalsete valkude näited on membraaniga seotud ensüümid, ravimi- ja hormoonretseptorid, antigeen ja rodopsiin.
• Integraalsed valgud moodustavad ligikaudu 70%, perifeersed valgud aga ülejäänud osa plasmamembraani valkudest.
