بروتين غشائي أحادي المرور

البروتين الغشائي أحادي المرور، المعروف أيضًا بالبروتين أحادي العبور أو البروتين ثنائي الموضع، هو بروتين غشائي يعبر طبقة الدهون الثنائية مرة واحدة فقط. ^{[ 1 ] [ 2 ]} قد تشكل هذه البروتينات ما يصل إلى 50% من جميع البروتينات الغشائية، وذلك بحسب الكائن الحي، وتساهم بشكل كبير في شبكة التفاعلات بين البروتينات المختلفة في الخلايا ، بما في ذلك التفاعلات عبر حلزونات ألفا الغشائية . ^{[ 3 ]} عادةً ما تتضمن هذه البروتينات نطاقًا بروتينيًا واحدًا أو عدة نطاقات قابلة للذوبان في الماء ، تقع على جانبي الأغشية البيولوجية ، كما هو الحال في مستقبلات الغشاء أحادية المرور . ^{[ 4 ]} بعضها صغير الحجم، ويعمل كوحدات فرعية تنظيمية أو مثبتة للبنية في معقدات غشائية متعددة البروتينات كبيرة الحجم، مثل الأنظمة الضوئية أو سلسلة التنفس . تم تحديد أكثر من 2300 بروتين غشائي أحادي المرور في الجينوم البشري . ^{[ 5 ]}

تُصنّف البروتينات ثنائية النطاق إلى أربعة أنواع، وذلك بناءً على بنيتها عبر الغشائية وموقع اللولب عبر الغشائي في تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين. وفقًا لقاعدة بيانات Uniprot :

• النوع الأول: الطرف الأميني على الجانب الخارجي للغشاء؛ تمت إزالة ببتيد الإشارة ^{[ 6 ]}
• النوع الثاني: الطرف الأميني على الجانب السيتوبلازمي للغشاء؛ حلزون عبر الغشاء يقع بالقرب من الطرف الأميني، حيث يعمل كمرساة ^{[ 7 ]}
• النوع الثالث: الطرف الأميني على الجانب الخارجي للغشاء؛ لا يوجد ببتيد إشارة ^{[ 8 ]}
• النوع الرابع: الطرف الأميني على الجانب السيتوبلازمي للغشاء؛ حلزون عبر الغشاء يقع بالقرب من الطرف الكربوكسيلي ، حيث يعمل كمرساة ^{[ 9 ]}

لذا، ترتبط بروتينات النوع الأول بالغشاء الدهني بواسطة تسلسل تثبيت لإيقاف النقل، وتستهدف نطاقاتها الطرفية الأمينية تجويف الشبكة الإندوبلازمية أثناء عملية التخليق. أما بروتينات النوع الثاني والثالث، فترتبط بتسلسل تثبيت إشاري، حيث يستهدف النوع الثاني تجويف الشبكة الإندوبلازمية بنطاقه الطرفي الكربوكسيلي، بينما يستهدف النوع الثالث نطاقاته الطرفية الأمينية تجويف الشبكة الإندوبلازمية.

يتكون البروتين الغشائي أحادي المرور عادةً من ثلاثة نطاقات: النطاق خارج الخلوي ، والنطاق عبر الغشائي ، والنطاق داخل الخلوي . يُعد النطاق عبر الغشائي الأصغر حجمًا، إذ يتكون من حوالي 25 حمضًا أمينيًا ، ويُشكل حلزون ألفا مُدمجًا في الطبقة الثنائية للغشاء. عادةً ما يكون النطاق خارج الخلوي أكبر بكثير من النطاق داخل الخلوي، وغالبًا ما يكون كرويًا ، بينما تتميز العديد من النطاقات داخل الخلوية باضطراب بنيوي عالٍ نسبيًا . ^{[ 10 ]} تعمل بعض البروتينات في هذه الفئة كجزيئات أحادية، ولكن تكوين ثنائيات أو تجمعات متعددة ذات رتبة أعلى شائع. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

يختلف عدد البروتينات الغشائية أحادية المرور في جينوم الكائن الحي اختلافًا كبيرًا. وهو أعلى في حقيقيات النوى منه في بدائيات النوى، وفي الكائنات متعددة الخلايا منه في الكائنات وحيدة الخلية . ^{[ 12 ]} وتكون نسبة البروتينات من هذه الفئة أكبر في البشر منها في الكائنات النموذجية مثل سمكة الزيبرا ( Danio rerio ) والديدان الأسطوانية ( Caenorhabditis elegans )، مما يشير إلى أن الجينات التي تشفر هذه البروتينات قد شهدت توسعًا في سلالات الفقاريات والثدييات . ^{[ 4 ]}

• قاعدة بيانات الأغشية هي قاعدة بيانات للبروتينات ثنائية الموضع من العديد من الكائنات النموذجية.
• البروتينات ثنائية الموضع في قاعدة بيانات OPM