Membranproteiner är proteiner som är inbäddade bland fosfolipiderna som utgör cellmembranens dubbelskiktsstruktur. Membranproteinet utför specifika uppgifter som är avgörande för att cellen ska fungera korrekt. Dessa inkluderar att transportera molekyler och joner in i och ut ur cellen, starta signalvägar och göra cellen igenkännbar för andra celler. Det finns två huvudtyper av membranproteiner: perifera och integrala.
Perifera membranproteiner är inbäddade på ena sidan av cellmembranet, antingen på den yttre ytan eller på innerväggen. Integrerade membranproteiner är inbäddade i cellmembranet och projicerar in i cellen eller den yttre miljön. Ett integralt membranprotein som spänner över hela cellmembranet, från cellens yttre yta till cellens inre yta, kallas ett transmembranprotein.
Ett perifert membranprotein som finns på den yttre ytan av cellmembranet interagerar med molekyler som frisätts av andra celler. Genom en process som kallas cellsignalering kan en cell kommunicera med en annan cell genom att släppa kemiska budbärare. Budbärarna känns igen av yttre perifera membranproteiner.
De perifera membranproteinerna som finns på cellmembranets inre yta utgör en grund för cellens byggnadsställningar. Dessa inkluderar cytoskelettproteinerna aktin och spektrin. Ett enzym som kallas proteinkinas C är ett annat inre perifert membranprotein. Det initierar signalvägar inuti cellen.
Perifera membranproteiner interagerar inte med den opolära regionen av cellmembranet. Istället är de bundna till cellmembranet genom interaktioner mellan fosfolipidernas polära region och proteinets polära region. Många perifera membranproteiner binder också till integrala membranproteiner.
Integrala membranproteiner transporterar molekyler från den yttre miljön till det inre av cellen. Vissa kan fritt transportera molekyler medan andra kräver energi för att transportera molekyler. Integrala membranproteiner fungerar också som receptorer för specifika molekyler och som enzymer för specifika metabola vägar.