Juega un papel sumamente importante. Aproximadamente el 30% de los genes de la secuencia del genoma codifican proteínas de membrana, de las cuales el 50% se conocen actualmente.
Sin embargo, nuestro conocimiento actual de la estructura y función de las proteínas de membrana a nivel molecular es mucho menor que el de las proteínas solubles.
Calidad. Actualmente, el número de estructuras tridimensionales de proteínas de membrana en la base de datos PDB representa solo el 1% de todas las estructuras. Más del 50% de los fármacos actualmente en el mercado funcionan a través de proteínas de membrana.
El contenido de proteínas de membrana en los organismos naturales es muy bajo, por lo que los organismos naturales comunes no son adecuados como materia prima para preparar proteínas de membrana.
Las proteínas de membrana sobreexpresadas heterólogamente a menudo tienen niveles de expresión bajos o están inactivas debido a la falta de procesos adecuados de inserción y plegamiento de la membrana o de modificación postraduccional de la proteína diana expresada. Además, las proteínas de membrana sobreexpresadas tienen efectos tóxicos en las células. Por lo tanto, la expresión, purificación y análisis de proteínas de membrana enfrentan importantes desafíos. Sorprendentemente, hasta ahora se ha sobreexpresado, aislado, purificado y caracterizado con éxito un gran número de proteínas de membrana, especialmente aquellas de bacterias, a nivel molecular. Además, los científicos completaron la identificación de varios proteomas de membrana en diferentes tejidos. Actualmente, muchos laboratorios de proteínas de membrana de todo el mundo están trabajando arduamente y ha comenzado a aparecer la manipulación genética de las proteínas de membrana. Estas estrategias son muy útiles para el estudio de proteínas de membrana.