¿Cuán densamente empaquetadas están las proteínas en el citoplasma?

Porcentaje del peso celular total (E. coli / Mamíferos) [1]
Agua (70% / 70%)
Proteínas (15% / 18%)
ARN (6% / 1.1%)
Metabolitos pequeños diversos (3% / 3%)
Azúcares y precursores (1%)
Ácidos grasos y precursores (1%)
Aminoácidos y precursores (0.4%)
Nucleótidos y precursores (0.4%)
Otras moléculas pequeñas (0.2%)
Fosfolípidos (2% / 3%)
Otros lípidos (- / 2%)
Polisacáridos (2% / 2%)
ADN (1% / 0.25%)
Iones inorgánicos (1% / 1%). Concentraciones de mamíferos a continuación:
K + (140 m M intracelular)
Mg2 + (20 m M unido a proteínas / ADN , iones libres de 0,5 m M )
Na + (5-15 m M )
Cl- (5-15 m M )
Ca2 + (1-2 mM unido a proteínas, 0.1 μ M de iones libres)
H + (10 ^ -7.2 M, es decir, pH 7.2)

La célula es increíblemente densa, con una concentración de proteína del 15-18% del peso total. Es importante no descuidar el hecho de que las macromoléculas chocan constantemente entre sí. Incluso si las proteínas se comportan de una manera cuando se estudian in vitro, pueden tener diferentes propiedades en el entorno atestado de una célula real. Las interacciones proteína-proteína no específicas juegan un papel más importante en el citosol donde la concentración de proteína total es tan alta como 200 mg / ml o aproximadamente 5 milimolar. Para obtener un sentido de escala, puedes distinguir moléculas de agua individuales en el citosol de esta representación artística de Nature Chemical Biology:

(http://www.nature.com/nchembio/j…)

El volumen y la masa de una proteína típica son aproximadamente 22,000Å ^ 3 [2] y 50,000g / mol [3] respectivamente (estimaciones muy aproximadas que obviamente dependen mucho de la proteína específica). El volumen total de todas las proteínas funciona entre el 20-35% del volumen total de la célula. Esto depende mucho del organismo, tipo de célula y etapa en el ciclo celular.

[1] Alberts, B. et al. Biología molecular de la célula. Garland Science (2002).
[2] Lobanov, MY, Bogatyreva, NS y Galzitskaya, OV Radio de giro como indicador de compacidad de la estructura proteica. Molecular Biology 42, 623 – 628 (2008).
[3] ¿Cuál es el tamaño promedio de una proteína humana (en kDa)?