Die Interaktion zwischen Proteinen und Lipiden ist charakteristisch für alle biologischen Membranen. Viele physikalischen Fragen zur Physik und Chemie der Lipide und Proteine sind aber bis heute noch nicht beantwortet.

Dieses fehlende Verständnis der molekularen Mechanismen bei der Funktionsweise der biologischen Membrane verhindert auch die industrielle Anwendung.

Die Interaktion zwischen Lipiden und Proteinen besteht in dem Einfluss der Membranproteine auf den physikalischen Zustand der Lipide und umgekehrt.

Membranproteine

Membranproteine können integral oder peripher sein:

• Die integralen Membranproteine sind in eine Membran eingelagert. Manche ziehen sich von einer Seite bis zur anderen Membranseite hindurch und sind als transmembrane Proteine bekannt.
• Die peripheren Membranproteine befinden sich komplett außerhalb der Membran aber durch eine Hydrogenbrücke, eine Waals-Verbindung oder einer ionischen Bindung verbunden

Die Zellen sondern Ionen ständig durch die Zellmembran nach außen oder hinein. Mehr als 50% der vom Körper benutzten Energie wird von den Nervenzellen des Gehirns für dieses Ionen-Bombardement eingesetzt, das nichts anderes tut, als Ionen durch Zellmembrane zu transportieren. Die Zellen enthalten Proteine. Diese sind in der zweilagigen Lipidschicht der Plasmamembran gelagert und reichen durch die Membran.

Lipide und Proteine

Wie interagieren Proteine und Lipide und wie beeinflusst sich ihr Verhalten gegenseitig? Die Methoden zur Messung der relativen Affinität der spezifischen Lipidverbindungen der Membranproteine setzen die Nutzung von analogen Substanzen zu den Lipiden voraus.

Lipide und Proteine sind die Hauptbestandteile der Biomembrane und ihre Interaktion reguliert das Äußere der Zelle und die Kommunikation zu ihrer Umgebung. Biomembrane regulieren beispielsweise den Transport von Signalen von außen in die Zelle hinein.

Lipide + Proteine= Lipoproteine

Ein Lipoprotein ist eine biochemische Verbindung, die Lipide und Proteine enthält. Lipide und ihre Derivate können entweder kovalent oder nicht-kovalent mit Proteinen verbunden sein. Viele Enzyme, Transporter, Strukturproteine, Antigene, Adhesine und Toxine sind Lipoproteine. Einige Beispiele sind Lipoproteine, die es erlauben, Fette durch den Blutstrom zu transportieren, wie die transmembranen Proteine der Mitochondrien, die Chloroplasten und die bakteriellen Lipoproteine.

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