Las proteínas pueden moverse alrededor de la membrana.

La mayoría de las proteínas se mueven dentro de la membrana. La membrana es un cristal líquido y tiene un comportamiento fluido . Específicamente, esto se debe a que la membrana se encuentra en estado de gel. Este estado de gel permite el comportamiento de fase, lo que significa que la proteína puede moverse en la superficie. Esto da como resultado un efecto que a menudo se denomina modelo de mosaico fluido .

Las proteínas tienden a no salir de la membrana.

La proteína no sale de la membrana como resultado de que la hélice transmembrana es muy hidrófoba. Esta hidrofobicidad y la hidrofobicidad de las colas lipídicas significa que se autoasocian. Una mejor manera de describirlo es que se disocian ferozmente del agua. Una simulación de dinámica molecular mostró que, incluso en las simulaciones, la membrana se autoensamblará fácilmente como resultado de la hidrofobicidad.

Esto se logra mediante algunas propiedades de la secuencia TMH. Hay una gran cantidad de residuos hidrofóbicos como la leucina. En cada extremo de la hélice hay grandes residuos aromáticos llamados cinturón aromático. Además, está la satisfacción electrostática que ofrece la famosa regla interior positiva de Gunnar von Heijne y la regla exterior negativa recientemente identificada presente en hélices con presión evolutiva para optimizar el anclaje.

(Fuente de la imagen: Baker et al ., 2017 )

Cimer et al. publicó un estudio que muestra las energías libres asociadas con cada parte de la hélice de la proteína transmembrana (figura siguiente). El ΔG global para una hélice transmembrana en la membrana es ~-12kcal mol- ¹ . Esto significa que la asociación de la hélice en la membrana suele ser espontánea.

(Fuente de la imagen: Cymer et al., 2015 )

Ninguna otra respuesta ha mencionado esto, así que creé una cuenta solo para decir esto.

Algunas proteínas de membrana no se mueven. Esto se debe a que están fijados en esa posición en la membrana debido al citoesqueleto. Los eritrocitos son un buen ejemplo de esto.

La principal proteína que se inmoviliza en la membrana de los eritrocitos es la proteína Band 4.1, y es inmovilizada por Spectrin.

La espectrina forma un tetrámero (2 dímeros juntos) que actúa como una cadena/cuerda que conecta las proteínas de la membrana y las bloquea en su lugar. Spectrin se conecta a la proteína Band 4.1 (también a la actina, pero menos importante).

La espectrina también se une a la proteína de la banda 3 (a través de la anquirina, solo una proteína que conecta la espectrina con la banda 3). La banda 3 es un canal de aniones (para HCO3- y Cl-, que es importante para que funcionen los glóbulos rojos. Desea que estas proteínas de la banda 3 permanezcan espaciadas uniformemente, por lo que se fijan en la membrana para asegurarse)

Es importante que algunas proteínas de membrana no se muevan. De lo contrario, la célula perderá su función en algunos casos (como las células epiteliales intestinales), imagina si SGLUT-1 (transportador de glucosa + galactosa) se mueve del lado luminal (frente al lumen) al lado basolateral (el otro lado)... qué ¿Qué crees que sucede con su capacidad para absorber la glucosa de la luz intestinal?

Finalmente, como beneficio adicional, algunas proteínas de membrana también se fijan en la membrana plasmática de las plantas (no se mueven) por la pared celular.

De todos modos, si está aburrido de que alguien diga inmediatamente "¡el modelo de mosaico fluido significa que las proteínas siempre se mueven!" entonces lee mi respuesta

Hay dos tipos de proteínas que están presentes en una membrana, debido a que no ha sido específico acerca de qué tipo de proteína está hablando, consideraré que está hablando de proteínas integrales de membrana. Para mayor claridad comenzaré explicándote qué son estas proteínas presentes en la membrana. Como dije hay dos tipos de proteínas 1 .

1. Proteínas integrales de membrana: estas son proteínas que están presentes dentro de la membrana.
2. Proteínas de membrana periférica: estas son las proteínas presentes fuera de la membrana en cualquier lado unidas a través de interacciones electrostáticas débiles con los lípidos o las proteínas integrales de membrana.

Como se desprende del diagrama que se muestra a continuación. [2]

No has tenido claro de qué tipo de proteína estás hablando así que supongo que estás hablando de proteínas integrales. Usted dijo en pocas palabras que la proteína es hidrofílica, por lo que debería salir de la membrana ya que la membrana es hidrofóbica. (corrígeme si me equivoco aquí). Estás muy equivocado aquí. Sí, hay grupos R presentes en la proteína, pero cuando la proteína sufre transiciones a la estructura secundaria y terciaria, estos grupos R hidrofílicos se mueven hacia el interior de la estructura de la proteína y los grupos hidrofóbicos quedan afuera frente al mar de lípidos, por lo que pueden establecer interacciones hidrofóbicas con el lípidos

Proteínas integrales No se mueven fuera de la membrana debido a las fuertes interacciones hidrofóbicas.

Pero se mueven dentro de la membrana. Como la estructura de la membrana es un mosaico fluido. Imagine las proteínas flotando en un mar de lípidos.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26878/ 1 = Principios de bioquímica Lehninger. [2] = http://cbc.arizona.edu/classes/bioc462/462a/NOTES/LIPIDS/Membranes.html para la imagen.