lipid Anchors control the Membrane

lipid Anchors control the Membrane localization of Some Signaling proteins
How a membrane protein is associated with the lipid bilayer reflects the function of the protein. Only transmembrane proteins can function on both sides of the bilayer or transport molecules across it. Cell-surface receptors, for example, are usually transmembrane proteins that bind signal molecules in the extracellular space and generate different intracellular signals on the opposite side of the plasma membrane. To transfer small hydrophilic molecules across a membrane, a membrane transport protein must provide a path for the molecules to cross the hydrophobic permeability barrier of the lipid bilayer; the molecular architecture of multipass transmembrane proteins (Figure 10–17, examples 2 and 3) is ideally suited for this task, as we discuss in Chapter 11.
Proteins that function on only one side of the lipid bilayer, by contrast, are often associated exclusively with either the lipid monolayer or a protein domain on that side. Some intracellular signaling proteins, for example, that help relay extracellular signals into the cell interior are bound to the cytosolic half of the plasma membrane by one or more covalently attached lipid groups, which can be fatty acid chains or prenyl groups (Figure 10–18). In some cases, myristic acid, a saturated 14-carbon fatty acid, is added to the N-terminal amino group of the protein during its synthesis on a ribosome. All members of the Src family of cytoplasmic protein tyrosine kinases (discussed in Chapter 15) are myristoylated in this way. Membrane attachment through a single lipid anchor is not verystrong, however, and a second lipid group is often added to anchor proteins more firmly to a membrane. For most Src kinases, the second lipid modification is the attachment of palmitic acid, a saturated 16-carbon fatty acid, to a cysteine side chain of the protein. This modification occurs in response to an extracellular signal and helps recruit the kinases to the plasma membrane. When the signaling pathway is turned off, the palmitic acid is removed, allowing the kinase to return to the cytosol. Other intracellular signaling proteins, such as the Ras family small GTPases (discussed in Chapter 15), use a combination of prenyl group and palmitic acid attachment to recruit the proteins to the plasma membrane.
Many proteins attach to membranes transiently. Some are classical peripheral membrane proteins that associate with membranes by regulated protein–protein interactions. Others undergo a transition from soluble to membrane protein by a conformational change that exposes a hydrophobic peptide or covalently attached lipid anchor. Many of the small GTPases of the Rab protein family that regulate intracellular membrane traffic (discussed in Chapter 13), for example, switch depending on the nucleotide that is bound to the protein. In their GDPbound state they are soluble and free in the cytosol, whereas in their GTP-bound state their lipid anchor is exposed and tethers them to membranes. They are membrane proteins at one moment and soluble proteins at the next. Such highly dynamic interactions greatly expand the repertoire of membrane functions

Kết quả (Việt) 2:

Anchors lipid kiểm soát nội địa hóa của màng Một số protein báo hiệu
Làm thế nào một protein màng này được kết hợp với các lớp kép lipid phản ánh các chức năng của protein. Chỉ có các protein xuyên màng có thể hoạt động trên cả hai mặt của lớp kép hoặc vận chuyển các phân tử qua nó. Thụ thể bề mặt tế bào, ví dụ, thường xuyên màng các protein phân tử tín hiệu trong không gian ngoại bào và tạo ra tín hiệu nội bào khác nhau ở phía đối diện của màng plasma. Để chuyển các phân tử ưa nước nhỏ qua một màng, một protein vận chuyển màng phải cung cấp một đường dẫn cho các phân tử để vượt qua rào cản thấm kỵ của lớp kép lipid; kiến trúc phân tử của các protein xuyên màng multipass (Hình 10-17, thí dụ 2 và 3) là lý tưởng cho công việc này, như chúng ta thảo luận ở Chương 11.
Các protein có chức năng trên chỉ là một mặt của lớp kép lipid, ngược lại, thường liên quan độc quyền với một trong hai đơn lớp lipid hoặc một miền protein bên đó. Một số protein trong tế bào tín hiệu, ví dụ, có thể trợ giúp tiếp sức các tín hiệu ngoại bào vào bên trong tế bào đang bị ràng buộc với nửa cytosolic của màng plasma của một hoặc nhóm lipid hơn đồng hóa trị kèm theo, mà có thể là béo chuỗi axit hoặc nhóm prenyl (Hình 10-18 ). Trong một số trường hợp, axit myristic, một acid béo 14-carbon bão hòa, được thêm vào nhóm amin N-terminal của protein trong quá trình tổng hợp của nó trên một ribosome. Tất cả các thành viên của gia đình Src của tế bào chất tyrosine kinase protein (thảo luận trong Chương 15) myristoylated theo cách này. Đính kèm thông qua một màng lipid neo đơn không verystrong, tuy nhiên, và một nhóm lipid thứ hai thường được bổ sung để neo protein chặt chẽ hơn với một lớp màng. Đối với hầu hết các kinase Src, việc sửa đổi lipid thứ hai là sự ràng buộc của acid palmitic, một acid béo 16 carbon bão hòa, để một chuỗi bên cysteine ​​của protein. Sửa đổi này xảy ra để đáp ứng với một tín hiệu ngoại bào và giúp tuyển dụng những kinase vào màng plasma. Khi đường truyền tín hiệu đã tắt, các axit palmitic được lấy ra, cho phép các kinase để trở lại trong bào tương. Protein khác trong tế bào tín hiệu, chẳng hạn như Ras gia đình GTPases nhỏ (được thảo luận trong chương 15), sử dụng một sự kết hợp của nhóm prenyl và đính kèm axit palmitic để tuyển dụng các protein màng tế bào.
Nhiều protein gắn vào màng thoáng qua. Một số là các protein màng ngoại vi cổ điển khi kết hợp với màng tế bào bằng quy định tương tác protein-protein. Những người khác phải trải qua một quá trình chuyển đổi từ hòa tan vào protein màng của một sự thay đổi về hình dạng đó cho thấy một peptide kỵ hay đồng hóa trị gắn lipid neo. Nhiều người trong số các GTPases nhỏ của gia đình protein Rab điều tiết giao thông màng nội bào (được thảo luận ở chương 13), ví dụ, chuyển đổi tùy thuộc vào các nucleotide được ràng buộc với protein. Trong trạng thái GDPbound của họ, họ có thể hòa tan và tự do trong bào tương, trong khi ở trạng thái GTP-ràng buộc của họ neo lipid của họ được tiếp xúc và các sợi dây họ màng. Họ là những protein màng tại một thời điểm và các protein hòa tan ở bên cạnh. Tương tác rất năng động như vậy rất nhiều các tiết mục mở rộng các chức năng của màng