Protein se říká, že transmembránová , když prochází přes buněčnou membránu alespoň jednou zcela . Proto jsou v kontaktu s proteinem tři prostředí různého složení : extracelulární médium , lipidy membrány, cytosol . Každé z těchto tří prostředí má vliv na strukturu proteinu . Tyto aminokyseliny , které tvoří transmembránovou část, jsou hydrofobní , zatímco aminokyseliny, které tvoří extracelulární a intracytosolic díly jsou hydrofilní .
Tyto proteiny mají různé funkce, ale hlavní je přenášet informace z vnějšího prostředí do vnitřního prostředí, transdukci biologického signálu . Existuje případ, kdy buňka komunikuje s jinými buňkami prostřednictvím těchto proteinů. Jedná se o imunitní buňku, která po fagocytování vnějšího prvku ( virus , bakterie atd.) Vystavuje na svém povrchu membrány několik peptidů odvozených z proteinů fagocytovaného prvku. To představuje fázi expozice antigenů , která zahrnuje takzvaný protein prezentující antigen.
Transmembránové nebo vnitřní proteiny se skládají z 20 až 30 hydrofobních aminokyselin a nejčastěji mají alfa helikální strukturu . Tyto transmembránové proteiny vykazují četné interakce s fosfolipidy v důsledku iontových vazeb mezi polárními hlavami a hydrofobních vazeb.
Na proteiny této třídy je uvaleno několik strukturálních omezení, zejména v důsledku kontaktu se třemi médii odlišného fyzikálně chemického složení. Zatímco extracelulární a intracelulární média jsou dva vodné iontové roztoky srovnatelné iontové síly , liší se v několika bodech. Zejména je redukční síla intracelulárního média taková, že v cytoplazmatické části proteinu nemohou existovat disulfidové můstky . Redukční síla intracelulárního média je dána přítomností glutathionu , který není přítomen v extracelulárním médiu, což rozbíjí disulfidové můstky, které by se mohly tvořit mezi dvěma cysteiny . Extracelulární médium spíše oxiduje kvůli nepřítomnosti této molekuly a jsou možné disulfidové můstky.
Extracelulární část má často složité molekuly cukru, aby přidaný příspěvek translačně v přístroji Golgi . Na cytosolické straně není k proteinu nikdy připojen žádný cukr.
Ale nejdůležitější překážkou transmembránových proteinů zůstává buněčná membrána, silně nepolární a hydrofobní médium .