什么是跨膜蛋白(Transmembrane Protein)？

跨膜蛋白是一种横跨细胞膜整个长度的蛋白质。它嵌入磷脂之间，提供分子和离子进入细胞的通道。跨膜蛋白质还通过与化学信使相互作用促进细胞之间的通讯。许多生物过程，例如葡萄糖的代谢和脂肪酸的产生，都是在特定的跨膜蛋白被激活后触发的。整合素促进细胞迁移和伤口愈合。胰岛素受体是跨膜蛋白的一个例子，它与化学信使相互作用，即胰岛素，受体作为胰岛素分子在细胞表面的靶点，当分子与受体对接后，这种受体通常会释放一些化学物质，使葡萄糖转运体移动到细胞表面，从而使细胞从外部环境中吸收大量的葡萄糖，跨膜蛋白嵌入磷脂之间。跨膜蛋白的另一个作用是传递离子，如钠和钾，通过细胞膜来维持化学环境。如果离子通道不能正常工作，一些细胞就不能执行特定的任务。这方面的一个重要例子就是神经细胞的电压门控离子通道。在静息状态下，离子通道通常是关闭的，防止离子穿过细胞膜。一旦检测到刺激物，如伤口或烧伤，神经冲动就会从神经细胞的一端传到另一端。只有当离子通道打开并允许离子流过细胞膜时，才会发生这种情况为了正确组织，细胞还需要跨膜蛋白来检查细胞所处的环境。例如，肌肉细胞通常围绕其他肌肉细胞组织，而皮肤细胞围绕其他皮肤细胞进行组织。整合素是一类广泛的跨膜蛋白，执行这种组织功能。整合素还将细胞锚定在底物上，促进细胞迁移和伤口愈合。细胞的生长，分裂和死亡通常依赖于整合素所接收到的信号。跨膜蛋白可分为α-螺旋或β-桶，取决于蛋白质链的组织方式。α-螺旋蛋白由一个单链组成，而β-桶蛋白则有几个蛋白链并排排列。α-螺旋蛋白通常是卷曲的，而β-桶蛋白则被扭曲成一个类似桶的封闭结构。