生物膜的特定功能主要是由蛋白質(zhì)完成的；膜蛋白約占膜的40%～50%，有50余種膜蛋白；在不同細胞中膜蛋白的種類及濃度有很大差別。有的濃度不到25%，有的達到75%；通常來說，功能越復雜的膜，其上的蛋白質(zhì)濃度越多。
膜蛋白是膜功能的主要彰顯眷。依據(jù)與膜脂的結(jié)合形式以及在膜中的位置的不同，膜蛋白分為：整合蛋白（）、外周蛋白（）脂錨定蛋白（1ipid—）。
整合蛋白（）：部份或全部鑲嵌在細胞膜中或內(nèi)外兩邊的蛋白質(zhì)；按照跨膜次數(shù)將跨膜蛋白分為單次跨膜、多次跨膜、多亞單位跨膜等；整合蛋白約占膜蛋白的70一80%。整合蛋白與膜結(jié)合十分緊密，只有用去垢劑（）能夠從膜上漂洗出來．常用SDS和—X100。
外周蛋白又稱為外在蛋白（），為水溶性的，分布在細胞膜的表面．靠離子鍵或其他較弱的鍵與膜表面的蛋白質(zhì)分子或脂分子的親水部份結(jié)合，因而只要改變堿液的離子硬度甚至提升體溫就可以從膜上分離出來。
脂錨定蛋白（Lipid—）：又稱脂聯(lián)接蛋白（1ipid—Iinke（）．同脂的結(jié)合有兩種形式：一種方法是通過一個甜度子間接同脂單層中的脂結(jié)合；一種是蛋白質(zhì)直接與脂單層中的脂結(jié)合。脂錨定蛋白通過磷脂或脂肪酸錨定，共價結(jié)合。分兩類．一類是糖磷脂酰肌醇（GPl）聯(lián)接的蛋白，GPl坐落細胞膜的外小葉．用磷脂酶C處理能釋放出結(jié)合的蛋白。許多細胞表面的受體、酶、細胞黏附分子和導致羊搔癢病的PrPC就是這類蛋白。另一類脂錨定蛋白與插入質(zhì)膜內(nèi)小葉的長哦氫鏈結(jié)合。
膜蛋白提取方式
膜蛋白具有許多重要的細胞功能，對生物體存在至關(guān)重要。她們具有超過60%的抗生素靶向，占細胞總蛋白的20%-30%。膜蛋白包括完整的膜蛋白，跨膜蛋白和外周膜蛋白。
膜蛋白或則附著在脂類雙分子層上或則通過疏水細胞膜蛋白，離子或其他非共價與膜周邊的完整蛋白結(jié)合。
使用表面活性劑進行質(zhì)膜蛋白分離提取效率不高，還有可能破壞蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)互相作用，改變膜蛋白的拓撲結(jié)構(gòu)。
在一些下游應用中，比如膜蛋白IP，Co-IP，酶檢查，質(zhì)譜剖析實驗，使用無表面活性劑的方式分離質(zhì)膜蛋白遠遠好過使用表面活性劑的方式。多年來，使用無表面活性劑方式提取質(zhì)膜蛋白大致可以分為以下三類方式：
A.傳統(tǒng)的蔗糖梯度離心（SGU）：傳統(tǒng)的蔗糖梯度離心法自上世紀60-70年代開發(fā)，至今仍被許多實驗室用于質(zhì)膜蛋白提取，蔗糖梯度離心可以將細胞蛋白分離成不同的組分和高度濃縮的膜蛋白。這些傳統(tǒng)的方式須要大量的起始材料，操作過程復雜歷時。
B.雙水相親和性分離：此方式的特征是大多數(shù)的親水性聚合物對在水氨水中是不相容的，形成兩個共存相，互相平衡。借助這個性質(zhì)可以分離許多生物分子包括膜蛋白。該方式相對簡單，快速，而且所需的起始細胞數(shù)相對較高，且產(chǎn)值相對較低。
C.離心管柱法：使用離心管柱分離技術(shù)起始材料僅需2*107個細胞，即可將細胞/組織分離為細胞漿，細胞核，細胞器和質(zhì)膜組分。
離心管柱帶有特定孔徑和表面性質(zhì)，當細胞通過離心管柱，細胞膜被斷裂分離出完整的細胞核，此后通過差速離心和密度離心分離出質(zhì)膜蛋白，無需使用超高速離心。可以應用于SDS-PAGE、、ELISA、IP、Co-IP、MS、2-D、酶活性檢查等其他應用。
離心管柱法膜蛋白提取操作方式：
1.將離心管柱及接收管套管放置冰上預冷。
2.細胞樣品，低速離心（500-600Xg，5分鐘）搜集1-50X106個細胞。接轉(zhuǎn)3a步驟。組織樣品，接轉(zhuǎn)3b步驟。（貼壁細胞樣品建議使用細胞鏟刀搜集，盡量不使用胰酶消化）注意：從細胞樣品中分離質(zhì)膜蛋白，建議細胞量為20-50X106個細胞。
3a.用預冷的PBS清洗一次細胞。清除上清，在A中重懸細胞（起始細胞數(shù)大于5X106加入200ulA，起始細胞數(shù)小于5X106加入500ulA）。冰上孵育5-10分鐘。渦旋大力回落10-30秒。迅速將細胞懸液轉(zhuǎn)到離心管柱中。接轉(zhuǎn)步驟4.
3b.組織樣品，將新鮮組織（10-30mg）或冷藏組織（20-30mg）放置于離心管柱上。加入200ulA，用塑膠棒反復扭轉(zhuǎn)碾磨組織1分鐘（注意：假如你的樣品是骨骼或是心肌，建議在碾磨前加入100-200mg組織分離粉）。再加入300ulA，用吸頭吹打幾次后，開蓋冰上孵育5分鐘。接轉(zhuǎn)步驟4.
注意：存在少量的非均質(zhì)組織不會影響樣品的質(zhì)量。塑膠棒可重復使用。用75%酒精擦洗或用分餾水沖洗干凈。
4.蓋上桶蓋，16,000Xg，離心30秒。（此步驟推薦使用可在10S內(nèi)達到離心力的臺式離心機，離心機的離心力和升速時間會影響膜蛋白得率）優(yōu)化：細胞樣品建議第4步完成后再度重懸細胞，轉(zhuǎn)移回離心管柱中，16,000Xg再度離心30秒，重復此步驟可以降低20-30%產(chǎn)值。
5.棄去離心管柱，渦旋大力回落10秒重懸細胞。
6.700Xg，離心1分鐘（沉淀是完整的細胞核）。將上清轉(zhuǎn)移到新的1.5ml離心管中，4℃細胞膜蛋白，離心10-30分鐘（延長離心時間可以降低產(chǎn)值），棄去上清（上清為胞漿組份），保存沉淀（沉淀為總膜蛋白組份包括細胞器和質(zhì)膜）。
若果不須要分離質(zhì)膜做到此步驟即可，產(chǎn)值通常為10-500ug/樣品。可將總膜組份儲存于-70℃或者按照下游實驗選擇溶化液溶化。假如須要提取質(zhì)膜，請不要冷藏總膜組份。分離質(zhì)膜繼續(xù)第7步驟。
7.加入200ulB用吸頭反復吹打或渦旋回落重懸總膜蛋白組份。4℃，，離心5分鐘（注意：假如*終質(zhì)膜組份中富含細胞器膜污染，此步驟離心時間可降低到20分鐘提升含量，次使用建議根據(jù)說明書操作，無需調(diào)整離心時間）。沉淀部份為細胞器。
8.當心的將濾液轉(zhuǎn)移到新的2.0ml離心管中，加入1.6ml預冷的PBS混勻幾次。，離心15-30分鐘（延長離心時間可以降低產(chǎn)值）。棄去堿液，保存沉淀（沉淀為質(zhì)膜蛋白）。產(chǎn)值通常為10-300ug/樣品。質(zhì)膜蛋白可以依據(jù)下游實驗需求用20-200ul含表面活劑的緩沖液溶化。