Proteínas periféricas
¿Qué son las proteínas periféricas?
Las proteínas periféricas, o proteínas de la membrana periférica, son un grupo de moléculas biológicamente activas formadas a partir de aminoácidos que interactúan con la superficie de la bicapa lipídica de las membranas celulares. A diferencia de las proteínas integrales de membrana, las proteínas periféricas no entran en el espacio hidrofóbico dentro de la membrana celular. En cambio, las proteínas periféricas tienen secuencias específicas de aminoácidos que les permiten atraer a las cabezas de fosfato de las moléculas de lípidos oa proteínas integrales.
La capacidad de adherirse a la membrana pero no bloquearse permite que las proteínas periféricas trabajen en la superficie de la membrana celular. Las proteínas periféricas se pueden activar o desactivar a través de varias vías diferentes. Muchas proteínas periféricas también forman parte de muchas vías bioquímicas complejas. Pueden participar en el movimiento de sustancias dentro o fuera de una célula, activar otras proteínas y enzimas o participar en interacciones de célula a célula.
Estructura de las proteínas periféricas
En la imagen de abajo, se etiquetan varias proteínas periféricas. Una proteína periférica no tiene una estructura definida, pero tiene varios aspectos clave que la convierten en una proteína periférica.
Primero, todas las proteínas periféricas están asociadas con la membrana celular. Las secuencias de aminoácidos de estas proteínas son únicas porque atraen las proteínas hacia la membrana y tienden a congregarse en la superficie de la membrana. Esto les permite estar en el lugar correcto para llevar a cabo su acción designada. En la imagen, las proteínas periféricas naranjas se ven unidas a las moléculas lipídicas de fosfoglicéridos que forman la bicapa lipídica, o bien a proteínas integrales. Una proteína sin estas áreas de aminoácidos no sería atraída por la membrana. Se distribuiría uniformemente por todo el citoplasma y no sería una proteína periférica.
En segundo lugar, las proteínas periféricas no tienen una región hidrófoba de aminoácidos. Esto, y la polaridad de otros grupos de aminoácidos, mantiene las proteínas periféricas en la superficie de la membrana celular. Esto se debe a la naturaleza anfipática de los fosfoglicéridos. Esto significa que la región de la » cabeza » azul es polar e hidrófila. Las “colas” amarillas, que constituyen el centro de la membrana, son hidrófobas. Para evitar ser absorbidas por la membrana, las proteínas periféricas a menudo tienen muchos aminoácidos hidrófilos expuestos en su superficie. Las proteínas integrales exponen aminoácidos hidrofóbicos en el medio y aminoácidos hidrofílicos en las partes expuestas al agua. Esto los bloquea efectivamente dentro de la membrana.
Funciones de las proteínas periféricas
Apoyo
Una de las funciones principales de las proteínas periféricas es dirigir y mantener tanto el citoesqueleto intracelular como los componentes de la matriz extracelular. Ambas estructuras están formadas por una serie de orgánulos, filamentos y túbulos. Estas pequeñas estructuras pueden proporcionar rigidez o tensión, pero necesitan algo a lo que adherirse.
Las proteínas periféricas pueden proporcionar este punto de unión a la membrana celular. Las células utilizan su citoesqueleto y matriz extracelular de muchas formas. La mayoría de las veces, se utilizan para controlar la forma y el tamaño de la celda. El citoesqueleto también proporciona funciones de movimiento alrededor de los productos del metabolismo y puede terminarse o iniciarse a partir de varias proteínas periféricas. Por ejemplo, un paquete de proteínas recién envasado en el aparato de Golgi puede moverse a través del citosol utilizando el citoesqueleto. Cuando llega a la membrana celular para ser expulsada, proteínas periféricas específicas reconocen el paquete e inician el proceso de expulsión.
Comunicación
La matriz extracelular, además de proporcionar soporte estructural, también es una vasta red para recopilar información en muchas células. Las bacterias, por ejemplo, utilizan una cadena de reacciones que comienzan en los filamentos de su matriz extracelular para estimular las proteínas periféricas. Estas proteínas luego transmiten el mensaje a las proteínas integrales y el mensaje se transporta dentro de la célula. Aquí se pasa a otra proteína periférica y, finalmente, se inicia una respuesta.
De esta manera, un organismo o célula microscópica puede aprender mucho sobre su entorno inmediato. Es así como las células que crecen juntas para formar un organismo multicelular reaccionan y dejan de crecer en el momento adecuado. Las proteínas periféricas, así como muchas otras proteínas y señales químicas, crean reacciones encadenadas que pueden estimular una respuesta del ADN u otros orgánulos. De esta manera, una célula puede crecer más, reaccionar ante un peligro o incluso liberar sus propias toxinas en función de su microambiente y las señales que recibe.
Además, muchas proteínas periféricas pueden unirse y desprenderse de la membrana, en función de ciertos factores como el pH y la temperatura. Esto permite que una célula desarrolle diferentes tácticas para diferentes entornos, así como procesos de control como la señalización celular y la recepción de hormonas.
Enzimas
Existen muchas proteínas periféricas en la superficie de las membranas celulares para realizar una acción sobre un sustrato específico. Esto puede ser para descomponerlo o combinarlo con otra molécula. Las proteínas periféricas con funciones enzimáticas simples suelen ser proteínas periféricas porque las moléculas que producen se necesitan dentro o cerca de la membrana celular. Por ejemplo, varias enzimas que controlan la síntesis y destrucción de la propia membrana celular son proteínas periféricas.
Transferencia de moléculas
Muchas proteínas periféricas también participan en la transferencia de pequeñas moléculas o electrones. Estas proteínas, debido a su afinidad con la membrana celular, permiten que las reacciones se mantengan en un espacio reducido y estén altamente coordinadas. Muchas de las proteínas que se encuentran dentro de la cadena de transporte de electrones son proteínas periféricas. Estas proteínas transfieren electrones de las proteínas integrales a las que están unidas y pueden pasar los electrones a otras proteínas y moléculas. Efectivamente, esto almacena la energía de la descomposición de los productos de la glucólisis en moléculas de fácil acceso o ATP. Otras moléculas, que son hidrófobas, pueden unirse a proteínas periféricas y pasar a través de varios métodos a través de la membrana.
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