主な相違点 – インテグラルタンパク質とペリフェラルタンパク質
細胞膜は、細胞の内容物を外部環境から分離する生体膜です。
リン脂質二重膜で構成されている。
細胞膜は、特定の分子のみを透過させる選択的透過性バリアとして機能する。
細胞膜には、さまざまな種類のタンパク質も埋め込まれています。
このような膜タンパク質には、インテグラルタンパク質とペリフェラルタンパク質の2種類があります。
インテグラルタンパク質とペリフェラルタンパク質の主な違いは、インテグラルタンパク質が二重膜全体に埋め込まれているのに対し、ペリフェラルタンパク質はリン脂質二重膜の内面または外面に位置している点です。
インテグラル・プロテインとは？
インテグラルタンパク質は、細胞膜に恒常的に付着しているタンパク質です。
リン脂質二重層を貫通している。
そのため、疎水性、静電的、非共有結合的な相互作用によって脂質二重層に付着している。
そのため、脂質二重層からインテグラルタンパク質を除去するために、洗浄剤を使用する必要がある。
これは、脂質二重層全体の疎水性相互作用を破壊することになる。
脂質二重層を完全に貫通している膜貫通型タンパク質は、インテグラルタンパク質です。
膜貫通型タンパク質はすべて積分型タンパク質ですが、積分型タンパク質はすべて膜貫通型タンパク質ではありません。
つまり、一部の膜貫通タンパク質は、部分的に脂質二重膜を貫通することができる。
図1：膜貫通型タンパク質
膜貫通型タンパク質は、キャリアータンパク質やチャネルタンパク質などの膜輸送タンパク質として機能するものがほとんどです。
その他、受容体や酵素としての機能を持つものもあります。
Na+ – K+ ATPase、イオンチャネルとゲート、グルコースパーミアーゼ、ホルモン受容体、組織適合性抗原、電子輸送鎖の特定の酵素、ギャップジャンクションタンパク質などは、このタイプの積分型タンパク質です。
ペリフェラルプロテインとは
細胞膜に一時的に付着しているタンパク質のことである。
つまり、リン脂質二重膜の疎水性コアに侵入しない。
ほとんどの周辺タンパク質は、タンパク質と結合している。
それにより、周辺タンパク質の除去は、インテグラルタンパク質よりも容易です。
除去は、同様に脂質二重層の疎水性相互作用を妨げない。
図2に、インテグラルタンパク質とペリフェラルタンパク質の構造を示す。
図2: インテグラルタンパク質とペリフェラルタンパク質
周辺タンパク質の多くは、受容体、抗原、酵素として機能する。
電子輸送系に含まれるシトクロムcは、周辺タンパク質の一例です。
インテグラルタンパク質とペリフェラルタンパク質の類似性
- 膜タンパク質は、細胞膜に付着しているタンパク質です。
- 親水性成分を含む。
- 細胞内で重要な働きをする。
インテグラルタンパク質とペリフェラルタンパク質の違い
定義
インテグラルタンパク質：細胞膜に恒常的に付着しているタンパク質です。
ペリフェラル・プロテイン。
一時的に細胞膜に付着しているタンパク質。
代替名称
インテグラルタンパク質：インテグラルタンパク質は内在性タンパク質と呼ばれる。
ペリフェラル・プロテイン。
周辺タンパク質：周辺タンパク質は外部タンパク質と呼ばれる。
所在地
インテグラルタンパク質：インテグラルタンパク質は、膜全体に埋め込まれている。
ペリフェラルタンパク質。
リン脂質二重膜の内面または外面に存在する。
脂質二重膜の疎水性コアとの相互作用
インテグラルタンパク質：脂質二重層の疎水性コアと高度に相互作用する。
ペリフェラルタンパク質。
周辺タンパク質：脂質二重層の疎水性コアとの相互作用が少ない。
脂質二重層との相互作用の種類
内在性タンパク質：内在性タンパク質は疎水性、静電性または非共有結合性相互作用によって脂質二重層に結合する。
ペリフェラルタンパク質。
脂質二重層の内表面にある周辺タンパク質は、細胞骨格によって保持されている。
膜タンパク質の構成成分
インテグラルタンパク質：全膜タンパク質の70％を占める。
ペリフェラルタンパク質。
膜タンパク質全体の30％を占める。
親水性／疎水性
インテグラルタンパク質：インテグラルタンパク質は、親水性部分と疎水性部分の両方を含む。
周辺タンパク質：周辺タンパク質は、親水性の部分を含む。
機能
インテグラルタンパク質： キャリアタンパク質、チャネルタンパク質、酵素として機能する。
ペリフェラルタンパク質 受容体や表面抗原として機能する。
タンパク質の除去
インテグラルタンパク質。
細胞膜に付着した内在性タンパク質を除去するために、洗浄剤を使用する必要があります。
周辺蛋白質。
希薄な塩溶液を使用して、細胞膜から周辺タンパク質を除去することができる。
例
インテグラルタンパク質。
グリコフォリン、ロドプシン、NADHデヒドロゲナーゼなどが挙げられる。
周辺蛋白質。
ミトコンドリア・シトクロムc、赤血球・スペクトリンなど。
結論
リン脂質二重層に存在する膜タンパク質には、「インテグラルタンパク質」と「ペリフェラルタンパク質」の2種類があります。
積分型タンパク質は脂質二重層の疎水性コアに浸透し、周辺型タンパク質は脂質二重層の細胞内または細胞外の表面に付着している。
膜貫通型タンパク質は、積分型タンパク質の一種である。
膜貫通型タンパク質は膜貫通型タンパク質の一種であり、脂質二重層の疎水性コアを透過するかどうかが大きな違いである。
