Пермеабилизация липидного бислоя при связывании Ca2+ с насыщенными длинноцепочечными жирными кислотами: физико-химический механизм и возможность его реализации в митохондриальной мембране

• Автор: Гриценко, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Состав митохондриальных липидов благоприятствует СЖКСа2ипдуцируемому образованию липидных пор. СЖКСа2индуцирусмая пермеабилизация митохондриальных и модельных мембран аналогии и параллели

4. Заключение. Выводы. Приложение. Список литературы

1. Свободные жирные кислоты СЖК, которые присутствуют во всех биологических мембранах, выполняют несколько важных функций в клетке. Они являются строительными блоками для синтеза липидов, субстратами окислительного энергетического метаболизма и, кроме того, влияют на проницаемость мембран Дятловицкая, . Способность СЖК модулировать проницаемость мембран давно привлекала внимание биоэнергетиков, и в течение уже более полувека ведутся работы по выяснению механизмов СЖКиндуцированного изменения мембранной проницаемости. Традиционно, основные усилия исследователей были направлены на изучение разобщающего действия СЖК , v . Самарцев, Мохова и Хайлова, , которое связано с их способностью переносить протоны через липидный бислой , v . Однако в последние годы все больше внимания стало уделяться проблеме неспецифического изменения проницаемости мембран, которое индуцируется связыванием Са2 с анионами СЖК. Интерес к этой проблеме возрос после того, как в нашей лаборатории было обнаружено, что насыщенные длинноцепочечные СЖК пальмитиновая ПК и стеариновая кислоты связывают Са2 со сродством, которое, по крайней мере, на порядок выше, чем сродство к этому иону других СЖК и липидов iv . Было показано также, что процесс образования комплексов Са2 с анионами ПК лежит, судя по всему, в основе одного из вариантов перехода проницаемости в митохондриальной мембране v, v . ПКСаиндуцируемый митохондриальный переход проницаемости МПП был охарактеризован как отличающийся от ранее известных вариантов МПП сравнительно недавно v, . Актуальность данной проблемы связана с тем, что
ПКСа индуцируемый МПП может играть ключевую роль в ряде физиологических и патологических процессов, когда содержание ПК в тканях возрастает. Есть основания полагать, что ПКУСа2индуцируемыЙ МПП ведет к апоптозу . МПП, ведущих к гибели клеток, в основном, по некротическому пути i . Механизм ПКСа2индуцируемого МПП пока неизвестен в отличие от механизма циклоспоринчувствительного классического МПП, при котором, как принято считать, происходит открытие некоего белкового мегаканала i , . Существует множество модуляторов циклоспоринчувствительного МПП, действие которых опосредовано мембранными митохондриальными белками. В то же время, какихлибо доказательств участия белков в ПКСа2индуцируемом МПП до сих пор обнаружить не удалось. Напротив, есть все основания предполагать, что ПКСа2индуцируемый МПП это явление липидной природы, т. В1гутреиней митохондриальной мембраны iv . Белослудцев и др. Целью настоящей работы было изучение механизма Са2ипдуцируемой псрмсабилизацни модельных липидных мембран, содержащих насыщенные длинноцепочечные СЖК, и оценка возможности реализации этого механизма во внутренней мембране митохондрий. Проанализировать состав фракции СЖК митохондриальной мембраны и сыворотки крови и выяснить, как меняется жирнокислотный состав в сыворотке крови пациентов, перенесших инфаркт миокарда. Научная новизна работы. Изучен механизм ПКСа2 индуцируемой пермеабилизации искусственных мембран, для чего, в частности, был разработан новый метод детекции фазовой сепарации в липидном бислое, основанный на использовании флуоресцентного мембранного зонда нонилакридинового оранжевого. Показано, что пермеабилизация мембран происходит за счет образования быстрозатекающих липидных пор по механизму хемотропного фазового перехода в липидном бислое. Научнопрактическое значение работы. Полученные результаты развивают представления о механизмах пермеабилизации липидных мембран при изменении их фазового состояния и о возможности реализации подобного механизма в митохондриальной мембране в норме и патологии. Они могут быть использованы для исследований в области биоэнергетики, клеточной патофизиологии и медицины, поскольку в настоящее время показано, что СЖК и МПП вовлечены в индукцию ряда патофизиологических явлений апоптоза, ишемии и др.