Membranski proteini su proteini koji su ugrađeni među fosfolipide koji čine dvoslojnu strukturu staničnih membrana. Protein membrane obavlja specifične zadatke koji su neophodni za pravilno funkcioniranje stanice. To uključuje transport molekula i iona u i iz stanice, pokretanje signalnih putova i stvaranje stanice prepoznatljivom za druge stanice. Postoje dvije glavne vrste membranskih proteina: periferni i integralni.
Proteini periferne membrane ugrađeni su s jedne strane stanične membrane, bilo na vanjskoj površini ili na unutarnjoj stijenci. Integralni membranski proteini ugrađeni su u staničnu membranu i projektiraju u stanicu ili vanjski okoliš. Integralni membranski protein koji obuhvaća cijelu staničnu membranu, od vanjske površine stanice do unutarnje površine stanice, naziva se transmembranski protein.
Protein periferne membrane koji se nalazi na vanjskoj površini stanične membrane stupa u interakciju s molekulama koje oslobađaju druge stanice. Kroz proces koji se zove stanična signalizacija, jedna stanica može komunicirati s drugom stanicom oslobađanjem kemijskih glasnika. Glasnike prepoznaju proteini vanjske periferne membrane.
Proteini periferne membrane koji se nalaze na unutarnjoj površini stanične membrane predstavljaju temelj za skelu stanice. To uključuje citoskeletne proteine aktin i spektrin. Enzim nazvan protein kinaza C je još jedan protein unutarnje periferne membrane. Pokreće signalne puteve unutar stanice.
Proteini periferne membrane ne stupaju u interakciju s nepolarnim područjem stanične membrane. Umjesto toga, oni su vezani za staničnu membranu kroz interakcije između polarnog područja fosfolipida i polarnog područja proteina. Mnogi proteini periferne membrane također se vežu na proteine integralne membrane.
Integralni membranski proteini prenose molekule iz vanjskog okruženja u unutrašnjost stanice. Neki mogu slobodno transportirati molekule, dok je drugima potrebna energija za transport molekula. Integralni membranski proteini također služe kao receptori za specifične molekule i kao enzimi za specifične metaboličke putove.