Proteína de membrana de un solo paso
Una proteína de membrana de un solo paso, también conocida como proteína de expansión única o proteína biotópica, es una proteína transmembrana que atraviesa la bicapa lipídica solo una vez. [1] [2] Estas proteínas pueden constituir hasta el 50% de todas las proteínas transmembrana , dependiendo del organismo, y contribuyen significativamente a la red de interacciones entre diferentes proteínas en las células , incluidas las interacciones a través de hélices alfa transmembrana . [3] Suelen incluir uno o varios dominios hidrosolubles situados en los diferentes lados de las membranas biológicas, por ejemplo, en receptores transmembrana de un solo paso . Algunos de ellos son pequeños y sirven como subunidades reguladoras o estabilizadoras de estructuras en grandes complejos transmembrana multiproteicos, como los fotosistemas o la cadena respiratoria . Una estimación de 2013 identificó alrededor de 1300 proteínas de membrana de un solo paso en el genoma humano . [4]
Las proteínas bitópicas se clasifican en 4 tipos, según su topología transmembrana y la ubicación de la hélice transmembrana en la secuencia de aminoácidos de la proteína. Según Uniprot :
Por lo tanto, las proteínas de tipo I se anclan a la membrana lipídica con una secuencia de anclaje de parada de transferencia y tienen sus dominios N-terminales dirigidos a la luz del RE durante la síntesis. Los tipos II y III están anclados con una secuencia de anclaje de señal, con el tipo II dirigido a la luz del RE con su dominio C-terminal, mientras que el tipo III tiene sus dominios N-terminales dirigidos a la luz del RE.
Una proteína transmembrana de un solo paso generalmente consta de tres dominios, el dominio extracelular , el dominio transmembrana y el dominio intracelular . El dominio transmembrana es el más pequeño con alrededor de 25 residuos de aminoácidos y forma una hélice alfa insertada en la bicapa de la membrana. El ECD suele ser mucho más grande que el ICD y, a menudo, es globular , mientras que muchos ICD tienen un desorden relativamente alto . [9] Algunas proteínas de esta clase funcionan como monómeros, pero es común la dimerización o la oligomerización de orden superior. [9] [10]
El número de proteínas transmembrana de un solo paso en el genoma de un organismo varía significativamente. Es mayor en eucariotas que en procariotas y en organismos multicelulares que unicelulares . [11] La fracción de proteínas en esta clase es mayor en humanos que en los organismos modelo Danio rerio (pez cebra) y Caenorhabditis elegans (gusanos nematodos), lo que sugiere que los genes que codifican estas proteínas han experimentado una expansión en los linajes de vertebrados y mamíferos . [4]
La membrana se representa en amarillo.