Struktur Membran Plasma (2) : Protein Membran

Gambar 1. Berbagai fungsi protein membran (Alberts et al, 2014)

Pada artikel sebelumnya telah dijelaskan mengenai struktur membran plasma yang terdiri atas dua lapisan lipid (bilayer). Telah disebutkan pula bahwa diantara molekul lipid tersebut, terdapat banyak protein yang memiliki berbagai fungsi dengan struktur yang spesifik yaitu:

1. Sebagai transporter untuk berbagai nutrient, metabolit dan ion yang melewati lipid bilayer
2. Bertugas untuk menambatkan makromolekul ke membran plasma
3. Sebagai reseptor  yang mendeteksi sinyal kimiawi pada lingkungan sel dan menyampaikannya kedalam sel

Protein membran, berikatan pada membrane plasma (lipid bilayer) dalam berbagai cara, yaitu:

• Sebagai protein transmembran yang bersifat ampifatik, protein ini memiliki kedua regio hidrofobik dan hidrofilik. Regio hidrofobik berada pada bagian interior bilayer, sedangkan  region hidrofilik berada pada sisi lingkungan yang menghadap sitosol maupun non-sitosolik membran plasma
• Sebagian besar protein membran bertempat di bagian monolayer dari membran plasma yang menghadap sitosol dengan suatu struktur α helix ampifatik
• Sebagian protein terletak pada bagian luar bilayer, pada salah satu sisi, dan menempel pada suatu molekul lipid
• Beberapa protein berikatan secara tidak langsung pada membran plasma melalui interaksi dengan protein membrane lainnya

Gambar 2. Protein membran terikat pada lipid bilayer dalam berbagai cara (Alberts et al, 2014)

Seperti halnya molekul lipid pada membran plasma, protein membran juga dapat berpindah secara bebas didalam lapisan lipid bilayer, yang diakibatkan sifat fluidity dua dimensi membran. Namun, sel memiliki cara untuk melokalisasi protein tertentu pada area membran, sehingga membentuk fungsi tertentu dari protein pada region spesifiknya. Sebagai contohnya, pada sel epitel yang melapisi usus, peran protein transport sangat penting dalam pengambilan nutrient dari usus kedalam sel, sehingga protein ini harus terletak pada bagian permukaan apikal sel usus. Sedangkan protein transport yang berfungsi untuk memindahkan molekul keluar dari sel epitel menuju pembuluh darah, akan terletak pada permukaan basal dan lateral dari sel epitel usus. Distribusi asimetris protein membran pada membran plasma dipertahankan oleh suatu barrier yang terbentuk disepanjang sel yang disebut dengan tight junction. Pada lokasi ini, terdapat protein penghubung khusus yang membentuk suatu pengikat yang menghubungkan sel dengan tetangganga, dan membentuk suatu segel diantara membran plasma yang berdekatan. Protein membran tidak dapat berdifusi melewati hubungan ini.

Gambar 3. Lokasi protein membran (Alberts et al, 2014)