Une protéine transmembranaire est une protéine qui s’étend sur toute la longueur de la membrane cellulaire. Il est intégré entre les phospholipides, fournissant un canal à travers lequel les molécules et les ions peuvent passer dans la cellule. Les protéines transmembranaires facilitent également la communication entre les cellules en interagissant avec des messagers chimiques. De nombreux processus biologiques, tels que le métabolisme du glucose et la production d’acides gras, sont déclenchés après l’activation d’une protéine transmembranaire particulière.
Le récepteur de l’insuline est un exemple de protéine transmembranaire qui interagit avec un messager chimique, à savoir l’insuline. Le récepteur agit comme une cible à la surface de la cellule pour la molécule d’insuline. Une fois que la molécule s’est amarrée au récepteur, le récepteur libère généralement des produits chimiques qui provoquent le mouvement d’un transporteur de glucose à la surface de la cellule. Cela permet à la cellule d’absorber de grandes quantités de glucose de l’environnement extérieur, conduisant au métabolisme du glucose et éventuellement à la production d’énergie.
Une autre tâche de la protéine transmembranaire consiste à faire passer des ions, tels que le sodium et le potassium, à travers la membrane cellulaire pour maintenir l’environnement chimique. Certaines cellules ne peuvent pas effectuer des tâches spécifiques si les canaux ioniques ne fonctionnent pas correctement. Un exemple important de ceci est les canaux ioniques voltage-dépendants des cellules nerveuses. Au repos, le canal ionique est généralement fermé, empêchant les ions de traverser la membrane. Dès qu’un stimulus est détecté, comme une coupure ou une brûlure, une impulsion nerveuse est envoyée d’une extrémité de la cellule nerveuse à l’autre extrémité. Cela ne peut se produire que si les canaux ioniques s’ouvrent et permettent aux ions de traverser la membrane cellulaire.
Afin de s’organiser correctement, les cellules ont également besoin de protéines transmembranaires pour examiner l’environnement dans lequel réside la cellule. Par exemple, les cellules musculaires s’organisent généralement autour d’autres cellules musculaires, tandis que les cellules cutanées s’organisent autour d’autres cellules cutanées. Les intégrines sont une large catégorie de protéines transmembranaires qui remplissent cette fonction d’organisation. Les intégrines ancrent également les cellules aux substrats, facilitant la migration cellulaire et la cicatrisation des plaies. La croissance, la division et la mort d’une cellule dépendent généralement des signaux reçus par les intégrines.
Une protéine transmembranaire peut être classée comme hélice alpha ou tonneau bêta, selon la façon dont la chaîne protéique est organisée. Les protéines hélicoïdales alpha sont constituées d’une seule chaîne tandis que les protéines baril bêta ont plusieurs chaînes protéiques organisées côte à côte. La protéine hélicoïdale alpha est généralement enroulée et la protéine tonneau bêta est tordue en une structure fermée qui ressemble à un tonneau.