Hücre Zar Proteinleri
Hücre zar proteinlerinin çeşit ve miktarı, hücre tipi ve büyüklüğüne göre farklılık gösterir.
Zarın iç yüzünde (sitoplazma tarafında) bulunan proteinler daha çok enzim görevi yaparken, zarın dış yüzündeki proteinler reseptör görevi yaparlar.
Zar proteinleri granüllü Endoplazmik Retikulumda sentezlenirler, molekülleri Golgi kompleksinde olgunlaştırılır ve veziküller içinde hücre yüzeyine taşınırlar.
1.İntegral proteinler (transmembran)
Lipid tabakayı boydan boya geçer.İntegral proteinler en iyi şekilde dondurma-kırma tekniği ile elektron mikroskobunda incelenmiştir.
Bu proteinlerin bir kısmı çift tabakalı lipid içerisine kısmen gömülmüştür ve bu nedenle ya iç ya da dış yüzeyde çıkıntı yaparlar. Bir kısmı da çift lipid tabakasını boydan boya bir ve ya birkaç kez geçecek kadar büyüktürler ve her iki yüzeyde de çıkıntı oluştururlar.
İntegral proteinlerden zarın her iki yüzüne de uzanan uçlara sahip transmembran proteinler amfipatik özelliktedir. Su seven hidrofilik uçları sulu ortama yöneliktir, yağ seven hidrofobik uçları ise lipid tabakanın apolar iç kısmıyla ilişkidedir.
İntegral proteinlerin bazıları lipid tabakaya yağ asitleriyle kovalent bağlarla, bazılarıda doğrudan tutunurlar.
İntegral proteinler transmembran olsun ya da olmasın zara kovalent olarak kuvvetli bağlanırlar. Bu yüzden zardan kolayca ekstre edilemezler, ancak deterjan veya organik çözücülerle tahrip edilerek ekstre edilirler.
İntegral proteinler tek α-helix ile zarı geçerse tek geçişli (ipliksi), birden fazla sayıda α-helix ile geçerse globüler yapıyı oluşturur.
Bunların dışında zara yarı gömülü olarak bulunan bazı proteinler hücrenin sitoplazma tarafında yağ asidi zincirleri ile kovalent olarak bağlanarak lipid tabakaya bağlanırlar.
Fonksiyonel olarak
İntegral proteinlerinin çoğu su moleküllerinin ve suda eriyen maddelerin, özellikle iyonların hücredışı ve hücreiçi sıvı arasında difüze olmalarını sağlayan yapısal kanalları (porları) oluştururlar.
Bazı integral proteinler ise başka şekilde zardan geçemeyen maddelerin çift katlı lipit tabakadan geçişini sağlayan taşıyıcı proteinler dir.
İntegral proteinleri hücre zarını kolaylıkla geçemeyen peptit hormonlar gibi suda eriyen kimyasal için reseptör olarak da görev yaparlar. Uygun ligandların etkileşimi ile reseptör proteinlerinde şekilsel değişiklikler meydana gelir. Bu değişim enzimatik olarak hücreiçi protein kısımlarını aktive eder ve ya reseptör ile ikincil haberci olarak görev yapan sitoplazmadaki proteinler arasında etkileşimi uyarır. Böylece reseptörün hücre dışı kısmından hücre içerisine sinyal aktarılmış olur ve integral proteinler çevre hakkında hücre içerisine bilgi iletir.
İntegral proteinleri hücre içinde ve dışında filamentlere bağlanarak hücrenin yapısal bütünlüğünü ve şeklini korumaya yardımcı olur. Hücrelerin yapışması, hücrenin tanınmasında rol alırlar.
2.Periferal proteinler (çevresel)
Globüler yapıda olup, genellikle hücre zarının dışarı bakan dış yüzeyi ve sitoplazmaya bakan iç yüzeyinde yer alır ve hidrofobik bölgeye kadar uzanmazlar.
İntegral proteinlerin hidrofilik bölgelerine zayıf bağlarla (non-kovalent) tutunurlar. Bu nedenle zardan kolayca ekstre edilebilirler veya tuz çözeltilerinde kolayca çözünürler.
Periferik protein molekülleri sıklıkla integral proteinlere tutunmuşlardır. Periferik proteinler hemen her zaman enzim olarak işlev görür veya hücre zar ‘porları’ arasından madde geçişini kontrol eden moleküller olarak görev yaparlar.