Взаимодействие амфифильных полимеров с природными и модельными липидными мембранами

• Автор: Дёмина, Татьяна Васильевна
• Шифр специальности: 02.00.06, 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1. Основные физикохимические свойства нлюроников.

2.2. Искусственные липидные бислои и взаимодействие плюроников с ними

2.3. Влияние синтетических соединений на флипфлоп липидов.

2.4. Влияние полимеров на проницаемость мембран

2.5. Применение нлюроников в медицине

2.6. Множественная лекарственная устойчивость опухолевых клеток и способы ее преодоления.

2.6.1. Основные механизмы множественной лекарственной устойчивости.

2.6.2. Строение и механизм действия Ргликопротеина
2.6.3. Использование плюроников для подавления МЛУ.
2.7. Синтез и физикохимические свойства полиглицеринов
3. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
4.1. Определение концентрации полимеров
4.2. Определение коэффициента распределения полимеров
в системе нгексан вода
4.3. Кинетика проникновения доксорубицина в липосомы с градиентом .
4.4. Измерение скорости флипфлопа липидов в липосомальных мембранах.
4.5 Культивирование клеток.
4.6. Определение белка.
4.7. Электрофорез в полиакриламидном геле и иммуноблоттинг.
4.8. Определение цитотоксичности доксорубицина и полимеров.
4.9. Влияние полимеров на цитотоксичность доксорубицина
4 Исследование клеток методом конфокальной лазерной сканирующей микроскопии КЛСМ.
4 Изучение выброса доксорубицина из клеток К2ООХ методом спектрофлуорометрии
4 Связывание 3Нмеченых полимеров с клетками К2ГЮХ
5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
5.1. Взаимодействие синтетических полимеров с модельными липидными мембранами.
5.1.1. Влияние синтетических блоксополимеров
на скорость трансбислойной миграции липидов флипфлоп
5.1.2. Влияние синтетических блоксополимеров на проницаемость модельной липидной мембраны
5.2. Взаимодействие синтетических полимеров с клетками.
5.2.1. Характеристика клеток.
5.2.2. Цитотоксичность полимеров.
5.2.3. Влияние полимеров на токсичность доксорубицина
5.2.4. Влияние полимеров на внутриклеточное накопление доксорубицина.
5.2.5. Влияние полимеров на выброс доксорубицина из клеток.
Список сокращений.
Список цитируемой литературы


В случае плоских бислоев наличие контактов с полярным растворителем крайних гидрофобных участков энергетически невыгодно, поэтому система самопроизвольно замыкается, образуя сферические везикулы липосомы, внутреннее содержимое которых отделено от внешней среды липидной мембраной рис. Г. В зависимости от размера липосомы разделяют на три группы малые Ы г0А, большие с0гА и гигантские, достигающие десятков микрон в диаметре, т. Кроме того, различают моноламеллярные везикулы, имеющие только один липидный бислой, и мул ьти ламеллярные везикулы, состоящие из нескольких концентрических оболочек. Стабильные бислойные везикулы можно получить из самых разнообразных липидов природных и синтетических, заряженных и нейтральных, с насыщенными и ненасыщенными остатками жирных кислот. При диспергировании в воде липидные молекулы самопроизвольно агрегируют, образуя гетерогенную смесь мультиламеллярных везикулярных структур. Моноламеллярные липосомы получают последующей обработкой этой дисперсии ультразвуком или продавливанием через фильтр с определенным диаметром пор. Монослойные везикулы могут быть также получены инъекцией эфирных или спиртовых растворов липидов в водную среду с последующим упариванием растворителя, или путем диализа водных дисперсий смешанных мицелл, состоящих из фосфолипидов и различных детергентов, против водных растворов . Липосомы широко используются в качестве моделей липидных мембран. Достоинством липосом является сравнительная простота их получения, стабильность, унифицированность и то, что их поверхность может быть полностью охарактеризована. Они также удобны для изучения процессов транспорта, поскольку обладают большой площадью поверхности, что позволяет изучать скорости переноса через мембрану даже таких веществ, для которых характерны низкие значения коэффициентов проницаемости. При исследовании процессов, протекающих в искусственных мембранах, в липидном бислое выделяют три области в соответствии с молекулярной структурой фосфолипидов область полярных головок, глицериновых остатков и углеводородных цепей. Эти области заметно различаются по своим свойствам плотности упаковки, подвижности сегментов, содержанию воды и др. Область полярных головок гидратирована и проницаема для воды. При изучении гидратации фосфатидилхолина ФХ и фосфатидилэтаноламина ФЭ методом 2НЯМР было обнаружено наличие гидратной оболочки у липида, которая состоит из молекул воды, причем эти молекулы быстро обмениваются с молекулами воды в основном объеме . Область глицериновых остатков отличается высоким содержанием кислородных атомов и также гидратирована. Согласно данным дсйтерисвого резонанса, данная область характеризуется наибольшей для бислоя жесткостью упаковки , что, возможно, обусловлено планарностью составляющих ее структурных элементов. В области углеводородных цепей упаковка липидных молекул может сильно различаться в зависимости от температуры, давления, состава растворов и свойств составляющих мембрану липидов. В биологических мембранах, а также в липосомах из лецитина при температуре выше нуля основная масса липидов образует жидкокристаллический бислой фаза Ьа, для которого характерно упорядоченное расположение полярных головок при значительной неупорядоченности ацильных цепей рис. Ьи . В жидкокристаллическом бислое липидные молекулы способны быстро перемещаться друг относительно друга в пределах монослоя, меняясь местами. В центральной части бислоя подвижность ацильных цепей соответствует жидкому состоянию парафиновых углеводородов, в то время как в области, примыкающей к полярным головкам, цепи остаются жесткими. В жидкокристаллическом состоянии эффективное поперечное сечение ацильных цепей достигает А2 в расчете на молекулу липида, что сопоставимо с размером полярной головки фосфатидилхолина, а толщина мембраны для дипальмитоилфосфатидилхолина составляет А. Рис. Схематическое изображение ориентации липидных молекул в жидкокристаллической Ьа и гельфазе Ьр. Основной фазовый переход в бислое связан с переходом углеводородных цепей липидных молекул из состояния геля в состояние жидкого кристалла.