1. Transmembraaneiwitinsertie :

Transmembraaneiwitten zijn eiwitten die het hele celmembraan omspannen en een kanaal of route creëren waar moleculen doorheen kunnen. Deze eiwitten worden doorgaans in het membraan ingebracht tijdens hun synthese op het ribosoom, in een proces dat co-translationele insertie wordt genoemd. Hier is hoe het gebeurt:

- Signaalpeptideherkenning:het ribosoom dat het mRNA voor het eiwit vertaalt, herkent een specifiek signaalpeptide (meestal hydrofoob) nabij de N-terminus van de eiwitsequentie.

- Interactie met signaalherkenningsdeeltje (SRP):Het SRP bindt zich aan het signaalpeptide, stopt de vertaling en richt het ribosoom-mRNA-complex op het endoplasmatisch reticulum (ER) membraan.

- ER-membraanintegratie:de SRP levert het ribosoom-mRNA-complex aan een translocon, een eiwitcomplex in het ER-membraan dat de insertie van eiwitten vergemakkelijkt.

- Translocatie:Het ribosoom hervat de translatie, en wanneer de ontluikende polypeptideketen tevoorschijn komt, wordt deze tegelijkertijd via het translocon in het ER-membraan ingebracht.

- Signaalpeptidesplitsing:Zodra het gehele eiwit, inclusief de transmembraandomeinen, in het membraan is ingebracht, wordt het signaalpeptide afgesplitst door een signaalpeptidase.

- Membraanvouwing en targeting:het eiwit kan verdere vouwing en modificaties ondergaan in het ER voordat het naar zijn eindbestemming wordt getransporteerd (bijvoorbeeld plasmamembraan, mitochondria).

2. Post-translationele membraaninsertie :

Sommige eiwitten die aanvankelijk niet met een transmembraandomein zijn gesynthetiseerd, kunnen post-translationeel in het membraan worden ingebed. Dit proces kan specifieke membraangerichte sequenties of modificaties omvatten die membraanassociatie induceren. Hier zijn enkele voorbeelden:

- Myristoylatie:Myristoylatie is de covalente hechting van myristinezuur, een verzadigd vetzuur met 14 koolstofatomen, aan specifieke glycineresiduen nabij de N-terminus van sommige eiwitten. Deze hydrofobe modificatie kan helpen het eiwit aan het membraan te verankeren.

- Prenylatie:Prenylatie omvat de hechting van isoprenoïde lipiden (bijvoorbeeld farnesyl- of geranylgeranylgroepen) aan cysteïneresiduen nabij de C-terminus van eiwitten. Prenylatie bevordert ook membraanassociatie en targeting.

- Palmitoylatie:Net als bij myristoylatie omvat palmitoylatie de hechting van palmitinezuur, een ander verzadigd vetzuur, aan cysteïneresiduen. Het kan de lokalisatie en stabiliteit van eiwitten in het membraan moduleren.

Dit zijn slechts enkele van de mechanismen waarmee eiwitten in een celmembraan kunnen worden ingebed. De specifieke mechanismen variëren afhankelijk van de structuur, functie en cellulaire locatie van het eiwit.