Białka błonowe – białka związane ze strukturą błony biologicznej.
W błonach tych białka pełnią rozliczne funkcje niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania komórki. Występują, między innymi, w roli: receptorów – białek przekazujących sygnały między wewnętrznym a zewnętrznym środowiskiem komórki enzymów błonowych – białek katalizujących reakcje (głównie oksydoreduktazy, transferazy lub hydrolazy), na przykład kompleksy białkowe syntetyzujące celulozę w komórkach roślinnych białek adhezyjnych – uczestniczących w przyleganiu komórek do siebie oraz odpowiedzi immunologicznej białek transportowych – służących do transportu jonów i innych cząsteczek chemicznych; są to na przykład kanały błonowe, przenośniki (odpowiadające za transport aktywny), pompy błonowe (np. pompa sodowo-potasowa).
Podział białek błonowych thumb|250px|Schemat organizacji białek błonowych 1. Białko przezbłonowe 2. Białko monowarstwy zewnętrznej 3. Białko monowarstwy wewnętrznej 4. Białko wewnętrzne błony Niebieskie – białka powierzchniowe
Białka integralne Białek integralnych nie można łatwo oddzielić od błony (na przykład za pomocą roztworów soli) ze względu na wiązania hydrofobowe z elementami dwuwarstwy lipidowej. Ta klasa białek jest zakotwiczona w błonie motywem białkowym. Do ich ekstrahowania należy używać detergentów. Integralne białka błonowe dzieli się na: białka przezbłonowe (transmembranowe), które przebijają całą grubość dwuwarstwy. Białka przezbłonowe można z kolei podzielić na białka jednokrotnie (białka monotopowe) lub wielokrotnie (białka politopowe) perforujące błonę. białka nieprzebijające błony, które dzielą się na białka listka (monowarstwy) wewnętrznego i zewnętrznego. Swoistą podgrupą białek nieprzebijających są białka wewnętrzne błony, ulokowane pomiędzy dwoma jej monowarstwami, w jej części hydrofobowej.
Na szczególną uwagę zasługują sposoby kotwiczenia białek integralnych w dwuwarstwie. Silnie hydrofobowy charakter części lipidowej błony wymusza specyficzną budowę białek: strukturę α helisy lub beczułki beta. Struktury te wymuszają skierowanie polarnych łańcuchów bocznych aminokwasów danego białka do wnętrza struktury, co najczęściej daje efekt polarnego kanału pozwalającego na przepływ odpowiednich polarnych cząsteczek. 300px|Główne motywy strukturalne białek przezbłonowych
Białka powierzchniowe Białka powierzchniowe łatwo można oddzielić od błony za pomocą roztworów soli. Nie perforują one żadnej z monowarstw błony, a z błoną związane są za pomocą słabych oddziaływań molekularnych, głównie wiązań jonowych, wodorowych i sił van der Waalsa. Oddziałują w ten sposób z samą błoną lub z białkami integralnymi. Te białka mają zwykle duże fragmenty polarne i łączą się z fosfolipidami błony wiązaniami jonowymi. thumb|250px|Główne motywy kotwiczenia białek nieprzebijających błony
Białka zakotwiczone Te białka utrzymywane są w pobliżu błony za pomocą niebiałkowego (lipidowego) elementu zakotwiczonego w błonie. Zależnie od białka można je izolować z błony tylko za pomocą detergentów lub roztworów soli. Białka zakotwiczone zostają wyposażone w motyw kotwiczący na drodze modyfikacji potranslacyjnej. Wyróżnia się następujące modyfikacje białek zakotwiczonych: mirystoilacja przy końcu N palmitylacja reszt cysteiny farnezylacja przy końcu C geranylogeranylacja przy końcu C glikozylofosfatydyloinozytol na końcu C (motyw cukrowo-lipidowy) stearylacja oleinacja arachidonacja.
W niektórych klasyfikacjach białka zakotwiczone uznaje się za białka integralne błony.
Prawdopodobnie aż 30% białek kodowanych w ludzkim genomie stanowią białka błonoweBiochim. Biophys. Acta 1565 (2002) 143 (Editorial)J.-L. Rigaud Membrane proteins functional and structrural studies using reconstituted proteoliposomes and 2-D crystals Brazilian J. of Med. and Biol. Resarch 35 (2002) 753-766J.U. Bowie Stabilizing membrane proteins Curr. Opin. in Struct. Biol. 11 (2001) 397-402.
Przypisy
Linki zewnętrzne Wyliczone pozycje przestrzenne białek błonowych