Membraanvalgud on valgud, mis sisalduvad rakumembraanide kahekihilise struktuuri moodustavate fosfolipiidide hulgas. Membraanvalk täidab spetsiifilisi ülesandeid, mis on raku nõuetekohaseks toimimiseks hädavajalikud. Need hõlmavad molekulide ja ioonide transportimist rakku ja sealt välja, signaaliradade käivitamist ja raku teistele rakkudele äratuntavaks muutmist. Membraanvalke on kahte peamist tüüpi: perifeersed ja integraalsed.
Perifeerse membraani valgud on põimitud rakumembraani ühele küljele, kas välispinnale või siseseinale. Integraalsed membraanivalgud on sisestatud rakumembraani ja projitseeritakse rakku või väliskeskkonda. Integreeritud membraanivalku, mis katab kogu rakumembraani, alates raku välispinnast kuni raku sisepinnani, nimetatakse transmembraanseks valguks.
Perifeerse membraani valk, mis asub rakumembraani välispinnal, interakteerub molekulidega, mida vabastavad teised rakud. Protsessi, mida nimetatakse raku signaalimiseks, kaudu saab üks rakk suhelda teise rakuga, vabastades keemilisi sõnumitoojaid. Sõnumitoojad tunnevad ära välise perifeerse membraani valgud.
Perifeerse membraani valgud, mis asuvad rakumembraani sisepinnal, loovad aluse raku karkassile. Nende hulka kuuluvad tsütoskeleti valgud aktiin ja spektriin. Ensüüm, mida nimetatakse proteiinkinaasiks C, on teine sisemine perifeerse membraani valk. See käivitab signaalirajad rakus.
Perifeerse membraani valgud ei interakteeru rakumembraani mittepolaarse piirkonnaga. Selle asemel on nad seotud rakumembraaniga fosfolipiidide polaarse piirkonna ja valgu polaarse piirkonna vahelise interaktsiooni kaudu. Paljud perifeerse membraani valgud seonduvad ka integraalsete membraanivalkudega.
Integraalsed membraanivalgud transpordivad molekule väliskeskkonnast raku sisemusse. Mõned võivad molekule vabalt transportida, samas kui teised vajavad molekulide transportimiseks energiat. Integraalsed membraanivalgud toimivad ka spetsiifiliste molekulide retseptoritena ja spetsiifiliste metaboolsete radade ensüümidena.