Membrānas proteīni ir proteīni, kas ir iegulti starp fosfolipīdiem, kas veido šūnu membrānu divslāņu struktūru. Membrānas proteīns veic īpašus uzdevumus, kas ir būtiski šūnas pareizai darbībai. Tie ietver molekulu un jonu transportēšanu šūnā un no tās, signāla ceļu sākšanu un šūnas atpazīstamību citām šūnām. Ir divi galvenie membrānas proteīnu veidi: perifērie un integrālie.
Perifērās membrānas proteīni ir iestrādāti vienā šūnas membrānas pusē, vai nu ārējā virsmā, vai iekšējā sienā. Integrālās membrānas olbaltumvielas ir iestrādātas šūnas membrānā un projicē šūnā vai ārējā vidē. Integrētu membrānas proteīnu, kas aptver visu šūnas membrānu, no šūnas ārējās virsmas līdz šūnas iekšējai virsmai, sauc par transmembrānu proteīnu.
Perifērās membrānas proteīns, kas atrodas uz šūnas membrānas ārējās virsmas, mijiedarbojas ar molekulām, kuras izdala citas šūnas. Izmantojot procesu, ko sauc par šūnu signalizāciju, viena šūna var sazināties ar citu šūnu, atbrīvojot ķīmiskos sūtņus. Sūtņus atpazīst ārējās perifērās membrānas olbaltumvielas.
Perifērās membrānas proteīni, kas atrodas uz šūnas membrānas iekšējās virsmas, nodrošina pamatu šūnas sastatnēm. Tie ietver citoskeleta proteīnus aktīnu un spektrīnu. Enzīms, ko sauc par proteīnkināzi C, ir vēl viens iekšējās perifērās membrānas proteīns. Tas ierosina signalizācijas ceļus šūnā.
Perifērās membrānas proteīni nesadarbojas ar šūnas membrānas nepolāro reģionu. Tā vietā tie ir saistīti ar šūnu membrānu, mijiedarbojoties starp fosfolipīdu polāro reģionu un proteīna polāro reģionu. Daudzi perifēro membrānu proteīni saistās arī ar integrālajiem membrānas proteīniem.
Integrālie membrānas proteīni transportē molekulas no ārējās vides uz šūnas iekšpusi. Daži var brīvi transportēt molekulas, savukārt citiem ir nepieciešama enerģija, lai transportētu molekulas. Integrālie membrānas proteīni kalpo arī kā receptori specifiskām molekulām un kā fermenti specifiskiem vielmaiņas ceļiem.