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一型跨膜蛋白和二型跨膜蛋白图解：结构与功能的剖析

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2023/10/27

生命科学仪器综合讨论

跨膜蛋白按功能可以分为多种类型，其中包括G蛋白偶联受体（GPCR）、离子通道、转运蛋白以及其他类型受体等。这些蛋白在细胞内发挥着不同的作用，例如在信号传递、物质转运和细胞通讯等方面。GPCR是一类广泛存在于生物体中的跨膜蛋白，它们可以识别并与外界分子相互作用，从而引发各种细胞内信号，因此它们被用作药物筛选的靶标。离子通道则可以调节细胞内外的离子浓度，如钠离子、钾离子、钙离子等，这对于细胞的正常运作至关重要。转运蛋白则可以协助物质的跨膜运输，对生物体代谢进行调控。这些跨膜蛋白虽然功能不同，但是在生物体中发挥着各自独特和不可或缺的作用。

一型跨膜蛋白和二型跨膜蛋白是两种常见的膜蛋白类型，它们在结构和功能上存在差异。下面是它们的简要对比图解：

一型跨膜蛋白：

———————

| 膜外 |

| 区域 |

———————

| 跨膜 |

| 螺旋 |

———————

| 膜内 |

| 区域 |

———————

一型跨膜蛋白具有一个跨越细胞膜的 α 螺旋结构。它包括一个在细胞外区域的 N 端、一个跨膜螺旋结构和一个在细胞内区域的 C 端。这种结构使得一型跨膜蛋白在跨越细胞膜时保持稳定，并具有信号传递和细胞识别等重要功能。

二型跨膜蛋白：

———————

| 膜外 |

| 区域 |

———————

| 跨膜 |

| 区域 |

———————

| 膜内 |

| 区域 |

———————

| 胞质 |

| 尾部 |

———————

二型跨膜蛋白同样具有跨越细胞膜的结构，但它包括一个在细胞内区域的 C 端和一个在胞质尾部的结构。二型跨膜蛋白通常通过细胞内区域与一些信号转导途径进行相互作用，并发挥重要的调节和调控功能。

一型跨膜蛋白通过单一的跨膜螺旋结构连接细胞内外区域，而二型跨膜蛋白则包含额外的胞质尾部。这些结构差异导致两种跨膜蛋白在细胞中的功能和相互作用方式上存在差异。

目前义翘神州提供跨膜蛋白表达和制备平台，包含

①VLP技术平台：它可以将完整天然构象的膜蛋白展示在类病毒颗粒表面，这种方法不仅可以保留膜蛋白的完整结构，同时也能够真实地模拟其在细胞膜上的位置和构象；

②去垢剂技术平台：由于存在疏水结构域，跨膜蛋白与膜的结合非常紧密，需要用去垢剂（detergent）才能从膜上洗涤下来，Detergent作为一种两亲性分子，疏水尾部包裹目的蛋白的疏水区域，亲水头部位于与溶液接触的界面。微团的形成是膜蛋白增溶的基础，当去垢剂浓度高于CMC（Critical micelle concentration，临界胶束浓度）时会形成微团，增溶后，去垢剂将蛋白周围的磷脂置换，从而实现收集目标膜蛋白的目的，后续再进行蛋白纯化，最终蛋白呈现在含有Detergent的溶液中。义翘神州成功搭建了去垢剂技术平台，利用该平台可有效提高跨膜蛋白的产量和纯度。

③Nanodisc技术平台：义翘神州已成功搭建了Nanodisc技术平台，利用跨膜蛋白与磷脂结合能够维持其良好活性的特性，制备出稳定的产品，满足动物免疫、抗体筛选、cell-based assays等场景。

详情可以关注：https://cn.sinobiological.com/resource/protein-review/transmembrane-proteins

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