Une protéine membranaire intégrale, également connue sous le nom d’IMP, est une protéine qui s’étend sur toute la membrane biologique d’une cellule. Ces protéines sont attachées de façon permanente à la membrane cellulaire et leur fonction repose généralement sur leur présence dans la membrane. Tant structurellement que fonctionnellement, ils font partie intégrante des membranes des cellules.
Chaque molécule de protéine membranaire intégrale a une relation complexe avec la membrane à l’intérieur de laquelle elle est située. Structurellement, l’IMP est généralement placé de telle sorte que les brins de protéines sont tissés dans toute la structure de la membrane cellulaire. Des sections de protéine dépassent de la paroi cellulaire à l’intérieur ou à l’extérieur de la cellule, ou dans les deux sens. La molécule de protéine ne peut pas fonctionner si elle n’est pas intégrée dans la membrane.
Une autre caractéristique de la protéine est que ces protéines ne peuvent être retirées de la membrane qu’avec un traitement chimique très spécifique. En effet, les régions hydrophobes de la protéine sont protégées au sein de la bicouche phospholipidique de la membrane cellulaire. Pour cette raison, des détergents, des solvants dénaturants et des solvants non polaires doivent être utilisés pour rompre la bicouche phospholipidique et extraire la protéine membranaire intégrale.
Au sein de la classe des protéines membranaires intégrales, il existe plusieurs catégories différentes de protéines, dont beaucoup sont des récepteurs et d’autres types de molécules de signalisation cellulaire. Ils sont classés en deux groupes, en fonction de leur structure. Ce sont des protéines transmembranaires intégrales et des protéines monotopes intégrales.
Les protéines transmembranaires intégrales sont celles qui couvrent toute la membrane cellulaire. Ces protéines peuvent traverser la membrane une fois, ou la traverser plusieurs fois, en traversant la bicouche phospholipidique de sorte que plusieurs morceaux de la protéine dépassent de la paroi cellulaire. Dans l’ensemble, il s’agit du type d’IMP le plus courant.
Des exemples de protéines transmembranaires intégrales comprennent les canaux ioniques voltage-dépendants tels que ceux qui transportent les ions potassium dans et hors des cellules. Certains types de récepteurs des cellules T, le récepteur de l’insuline et de nombreux autres récepteurs et neurotransmetteurs, sont tous des protéines transmembranaires intégrales. En général, les récepteurs, les émetteurs et les transporteurs ont tendance à appartenir à cette classe d’IMP, car les protéines qui s’étendent sur toute la membrane sont généralement capables de détecter simultanément les conditions à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule.
Les protéines monotopes intégrales ne couvrent pas toute la membrane biologique. Au lieu de cela, ils sont attachés à la membrane d’un seul côté, avec une extrémité de la protéine faisant saillie à l’intérieur ou à l’extérieur de la cellule. Cette classe de protéines comprend des enzymes telles que la monoamine oxydase et l’amide d’acide gras hydrolase. Les protéines monotopes intégrales sont incapables de détecter les conditions à la fois à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule, et sont moins susceptibles d’être impliquées dans la signalisation intercellulaire.