Деление липидной нанотрубки осмотическим давлением

• Автор: Евсеев, Алексей Игоревич
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 85 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Обзор литературы.

Структура биологических мембран

Искусственные мембраны.

Механические параметры БЛМ и методы их определения

Эндоцитоз.

Липидная нанотрубка.

Цели и задачи исследования

Материалы и методы

Результаты и обсуждение.

Возможность использования осмотического давления для сжатия и деления
Измерение модуля изгиба НТ в растворах различной ионной силы
Осмотическое деление НТ.
Зависимость величины критического радиуса от липидного состава
мембраны
Модель деления липидной нанотрубки
Приложение
Работы, опубликованные по материалам диссертации
Список литературы


Обзор литературы. Искусственные мембраны. Эндоцитоз. Липидная нанотрубка. Результаты и обсуждение. Осмотическое деление НТ. Список литературы. Благодарности. Мембрана является важнейшим селективным барьером, отделяющим содержимое клетки и ее органелл от окружающего раствора. Она играет ключевую роль, как в структурной организации, так и в функционировании клетки. В клетке постоянно происходит обмен веществом с внешней средой и между различными органеллами. Роль переносчиков в этих процессах играют маленькие мембранные пузырьки везикулы. Транспортируемые вещества могут содержаться как внутри везикул, так и в их мембране. Везикулы образуются на поверхности органелл или плазматической мембраны клетки в процессе эндоцитоза, в котором принимает участие большое количество специализированных белков. Часть из этих белков отвечает за первоначальную инвагинацию поверхности мембраны эпсипы ii . СОРкомплексы Н. Т. . При этом везикула остается связанной с материнской мембраной посредством тонкого мембранного перешейка. Отщепление везикулы от образующей поверхности происходит в результате разрыва соединяющего их перешейка. Топологическое преобразование липидного бислоя, в результате которого из одного замкнутого мембранного компартмента образуются два, в литературе получило название деление мембран. Для сохранения замкнутости объемов делящихся структур деление соединяющего их мембранного перешейка должно сопровождаться формированием, так называемой, структуры полуделения, когда внутренний монослой перешейка локально сливается, а внешний остается интактным v V. М. . Эти перестройки сопряжены с большими изгибными деформациями мембраны. В клеточных системах они создаются за счет кооперативного взаимодействия белковых структур, собирающихся на поверхности перешейка, который при этом зачастую представляет собой цилиндрическую мембранную нанотрубку НТ i . Согласно последним исследованиям критическим параметром деления мембранного перешейка является его радиус в самом тонком месте v М. М. , iv . Однако связанные с мембраной белки сильно затрудняют интерпретацию измеряемых критических параметров деления изза наличия белок белковых и белок мембранных взаимодействий. В нашей лаборатории разработана методика вытягивания нанотрубок из плоской бислойной липидной мембраны с помощью пэтчпипетки v V . Радиус получаемых таким образом НТ сопоставим с радиусом мембранного перешейка, образующегося в результате эндоцитоза. НТ Башкиров . Поэтому мембранные НТ представляют собой удобную модель для исследования процесса безбелкового деления липидного бислоя и выявления его критических параметров, что является важной и актуальной задачей необходимой для развития общей теории деления мембран и детального описания молекулярного механизма, лежащего в его основе в различных клеточных процессах. Обзор литературы. Структура биологических мембран. Биологическая мембрана это динамическая высокоорганизованная система. Биологическая мембрана состоит из участков липидного бислоя и белковых макромолекул, лежащих на поверхности или прошивающих мембрану насквозь жидкомозаичная модель Сингера и Николсона i . Основные структурообразующие липиды биологических мембран являются амфифильными соединениями. Они состоят из полярной головки и неполярного углеводородною хвоста. Среди них важнейшую роль играют фосфолипиды, у которых два хвоста и головка, содержащая фосатную группу, связаны с глицерином. Основным структурным компонентом мембраны является липидный бислой. Впервые эта гипотеза была предложена Даниэлян и Давсоном в г. Н. . Липиды, входящие в состав клеточной мембраны, обычно имеют нейтральный или отрицательный заряд и представлены в различном соотношении.