SARS-COV-2病毒欺骗细胞，通过细胞膜（图源：百度百科）
生物膜的特定功能主要是由蛋白质完成的；膜蛋白约占膜的40%～50%，有50余种膜蛋白；在不同细胞中膜蛋白的种类及含量有很大差异。有的含量不到25%，有的达到75%；一般来说，功能越复杂的膜，其上的蛋白质含量越多。
细胞膜的结构示意图（图源：Encyclopaedia Britannica ）
三 什么是膜蛋白？
膜蛋白是一类广泛存在于生物体细胞膜上的蛋白质分子。它们在维持细胞结构完整性、调控物质运输和信号传导等方面起着重要作用。根据蛋白分离的难易及在膜中分布的位置，膜蛋白基本可分为三大类：外在膜蛋白或称外周膜蛋白、内在膜蛋白或称整合膜蛋白和脂锚定蛋白。膜蛋白包括糖蛋白，载体蛋白和酶等。
通常在膜蛋白外会连接着一些糖类，这些糖相当于会通过糖本身分子结构变化将信号传到细胞内。研究膜蛋白结构的技术包括X射线衍射等，常用于重组膜蛋白的表达系统有真核表达系统。
四 膜蛋白有哪些种类？
目前存在不同类型的膜蛋白，主要有以下几种类型：
通道蛋白：形成通道，允许特定离子或分子通过细胞膜。例如，离子通道蛋白可以控制细胞内外离子的平衡，如钠、钾、钙等。
受体蛋白：与信号分子结合，并触发细胞内信号转导通路的活化或抑制。例如，受体酪氨酸激酶可以感知外界信号，并调节细胞增殖和分化。
运输蛋白：在细胞膜上扮演运输分子或离子的角色。例如，载脂蛋白可以通过细胞膜将脂质从一个细胞运输到另一个细胞。
酶蛋白：在细胞膜上具有催化化学反应的功能。例如，膜上的ATP酶能够将ADP和无机磷酸转化为ATP。
结构蛋白：提供细胞膜的结构支持。例如，整合素是一种重要的细胞外基质受体，能够连接细胞内和细胞外的分子。
识别蛋白：用于细胞识别和黏附。例如，血型抗原是一种存在于红细胞表面的识别蛋白，用于区分不同的血型。
五 不同类型膜蛋白有什么特点？
膜蛋白有多种形状和大小，执行多种任务，但它们总是依赖于一些关键特征。 膜蛋白的一些区别特征如下。
跨膜域： 跨膜结构域是延伸到脂质双层全长的蛋白质片段。 疏水性氨基酸残基是这些结构域的共同特征，它们介导与膜磷脂疏水性尾部的相互作用。
疏水和亲水区域： 膜蛋白包含疏水和亲水结构域，使它们能够与脂质双层和两侧的水环境进行交流。
选择性：膜蛋白的一个共同特征是它们能够调节某些分子或离子的通过。 通常是蛋白质的独特结构和电荷决定了它的选择性。
受体位点： 当膜蛋白上的受体区域与各自的目标分子或离子结合时，这些区域就会被激活。 大多数时候， 分子 或由受体检测到的离子在受体上具有与该位点结构或化学相容的结合位点。
构象变化： 当膜蛋白结合特定分子或离子时，它通常会发生构象变化，从而引发生物反应或允许蛋白质将结合的分子转运穿过膜。
锚固：多种机制，包括与其他蛋白质的相互作用和与膜中脂质分子的结合，可用于将膜蛋白锚定到细胞膜。
糖基化：碳水化合物链通过称为糖基化的过程与几种膜蛋白结合。 这种改变可以作为防止蛋白水解的保护措施，并作为细胞中下游蛋白质的信号。
跨膜结构域、疏水和亲水区域、选择性、受体位点、构象变化、锚定和糖基化都是膜蛋白的特性，对它们在细胞膜中的功能至关重要。 由于这些特性，膜中的蛋白质能够运输分子、发送信号、提供结构支持和催化反应。
六 膜蛋白的提取方法有哪些？
• 方便快捷—非变性，有活性的蛋白质可在90分钟内迅速提取完成。
• 兼容性好—提取的蛋白适用于多种下游实验，如Western Blot、免疫沉淀等。
膜蛋白抽提的操作步骤（GBCBIO-G4420试剂盒为例）
1．准备细胞或组织样品：
A． 细胞
贴壁细胞：培养约2000-5000万细胞，用PBS洗一遍，用细胞刮子刮下细胞或用含有EDTA但
不含胰酶的细胞消化液处理细胞使细胞不再贴壁很紧，并用移液器吹打下细胞。离心收集细
胞，吸除上清，留下细胞沉淀备用。尽量避免用胰酶消化细胞，以免胰酶降解需抽提的目的
膜蛋白。
悬浮细胞：培养约2000-5000万细胞，直接离心收集细胞，吸除上清，留下细胞沉淀备用。
B. 对于组织：取约100毫克组织，用剪刀尽量小心剪切成细小的组织碎片
2．样品洗涤：用适量的已稀释的洗涤液洗涤样品三次，每次3000rpm离心2min。
3．样品裂解：在上述细胞或组织中加入1ml蛋白提取液（使用前加入PMSF，终浓度为1mM，与2.5μl DTT），4℃下用玻璃匀浆器手动上下手动匀浆30-50次。或者用超声波破碎细胞，每次30s，3-4次，每次间隔1分钟，置于冰上冷却。细胞破碎后应经镜检，细胞破碎率不小于70%，无明显的组织块。
镜检：通常可以在匀浆30次后取约2-3微升细胞或组织匀浆液滴在盖玻片上并在显微镜下观察，
如见细胞核周晕环(A shiny ring around the nuclei)或完整的细胞形态，说明细胞仍完整。如果有70-80%的细胞均无核周晕环和完整细胞形态，说明细胞已经充分破碎，则进行下一步实验。否则，重新匀浆10-30次直到细胞至少70%已经破碎。同时记录对于该细胞的匀浆次数，通常在后续实验时不必再摸索匀浆次数。另外需注意特定的匀浆次数和匀浆器也有关，需同时注意记录使用的是哪一个匀浆器。
注：如果没有适当的玻璃匀浆器，对于培养的细胞也可以采用冻融法来破碎细胞。把步骤2
中的样品在液氮和室温依次反复冻融两次，然后取少量样品在显微镜下检测细胞破碎的程度。如果细胞破碎的程度不足70%，可增加冻融次数，直到细胞破碎的程度大于70%。
4. 转移裂解液到预冷的1.5ml离心管中，冰上放置10分钟，期间剧烈涡旋2-3次，于4℃，
16000rpm离心10min，弃沉淀，上清移至新的离心管中。
5.含上清的离心管 37℃水浴10min，室温，13000rpm离心5分钟，样品分成上层与下层（含膜蛋白）。建议使用进口的透明度高的离心管，方便观察分层，在分层交界处有一折光线，需仔细观察才可以见到。
6. 取下层，加入500ul冰冷灭菌水混匀，4℃放置5min后，置于37℃水浴10min。
7. 室温，13000rpm离心5分钟，样品分成上层与下层（含膜蛋白）。
8. 重复第6,7步操作一次，最终取下层即为膜蛋白提取物。BCA法测定蛋白浓度。
9. 每100ul膜蛋白提取物加入900ul预冷的丙酮，混匀冰浴20min，16000rpm离心15min。
10. 弃上清，沉淀真空干燥或敞盖冰浴10min，用含巯基乙醇或DTT适量的loading buffer溶解沉淀。如沉淀难以溶解，可以加入尿素或硫脲等强溶解力试剂。
| 货号 | 产品名称 |
|---|---|
| G4420 | Membrane Protein Extraction Kit 膜蛋白抽提试剂盒 |
| G4421 | Nuclear and Cytoplasmic Protein Extraction Kit 核蛋白和胞浆蛋白提取试剂盒 |
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Membrane and Cytosol Protein Extraction Kit 膜蛋白和胞浆蛋白提取试剂盒 |
产品介绍:
https://www.gbcbio.cn/Product/G4422-1.html
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