Структура и гидратация модельных липидных мембран на основе церамида-6. Исследования методом дифракции нейтронов в реальном времени

• Автор: Рябова, Наталия Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИПИДНЫЕ МЕМБРАНЫ
1.1. Биологические мембраны
1.1.1. Основные структурные свойства мембран
1.1.1.1. Липидный состав мембран
1.1.1.2. Организация липидных мембран
1.1.1.2.1. Полиморфизм липидных структур
1.1.1.2.2. Фазовые переходы в липидных структурах
1.1.1.2.3. Гидратация липидных бислоев
1.1.2. Липидные рафты
1.1.3. Модельные липидные мембраны
1.1.3.1. Двойные липидные системы фосфолипид/холестерин
1.1.3.2. Липидные системы с церамидами
1.2. Stratum Comeum
1.2.1. Организация и функции Stratum Comerm
1.2.1.1. Липидный состав Stratum Comerm
1.2.1.2. Организация липидной матрицы Stratum Corneum
1.2.1.3. Г идратация Stratum Comeum
1.2.2. Модельные мембраны Stratum Comeum
1.3. Основные экспериментальные методы изучения структурной организации и гидратации липидного бислоя
1.3.1. Дифракционные методы
1.3.2. Оптические методы
1.3.3. Резонансные методы
1.4. Заключение

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
2.1. Приготовление образцов
2.2. Дифракция нейтронов на ориентированных многослойных
липидных мембранах
2.2.1. Дифракция на периодической структуре
2.2.2. Определение распределения плотности рассеяния р(х)
2.2.2.1. Определение структурных факторов
2.2.2.2. Определение знаков структурных факторов
2.2.3. Анализ распределения плотности рассеяния р(х). Определение параметров липидного бислоя
2.2.4. Построение функции распределения воды pw(pc). Определение границы гидрофильной и гидрофобной областей бислоя
2.3. Метод дифракции нейтронов в реальном времени
2.4. Экспериментальные установки
2.4.1. Нейтронный дифрактометр VI ............................. 60 '
2.4.2. Нейтронный дифрактометр ДН-
ГЛАВА 3. ДИФРАКЦИЯ НЕЙТРОНОВ НА ОРИЕНТИРОВАННЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ МЕМБРАНАХ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ
3.1. Последовательность эксперимента ..."
3.2. Результаты
3.3. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ НДР АМИДА-6 НА СТРУКТУРУ И ГИДРАТАЦИЮ ДИПАЛЬМИТОИЛФОСФАТИДИЛХОЛИНА
4.1. Последовательность нейтронных дифракционных экспериментов
4.2. Результаты
4.3. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ДИФРАКЦИЯ НЕЙТРОНОВ НА МНОГОСЛОЙНЫХ МОДЕЛЬНЫХ МЕМБРАНАХ STRATUM CORNEUM

5.1. Выбор образцов модельных мембран stratum comeum со смесью жирных кислот для нейтронных дифракционных экспериментов. Последовательность экспериментов
5.2. Результаты
5.3. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
ПРИЛОЖЕНИЕ

жидкокристаллическое состояние. В обеих системах увеличение содержания холестерина улучшает смешиваемость липидов и способствует формированию и стабильности фаз L0 и Ер. Однако, слишком высокий уровень Chol приводит к новому фазовому расслоению в липидной системе CER6/Chol/PA выше 45°С.
В работе [99] показано иное поведение тройных систем SC: гидратированные смеси на основе синтетического церамида CER6 с холестерином и стеариновой кислотой образуют однородные системы, тогда как замена CER6 на CER3 приводит к образованию отдельных доменов СЕЮ. Этот результат свидетельствует о важности архитектуры полярной головы церамида в формировании липидной организации, обсуждаемой также в работе [82].
Впервые в работе Киселева и соавторов было показано, что дифракция нейтронов является эффективным методом исследования модельных систем SC, позволяющим получить детальную информацию о внутренней структуре мембраны [68]. В нейтронном дифракционном эксперименте, выполненном на. четырехкомпонентной ориентированной мембране SC на основе короткоцепочечного церамида 6 и пальмитиновой кислоты, было измерено 5 порядков отражения от ламеллярной струтуры, что позволило выполнить расчет функции распределения рассеивающей плотности нейтронов. В ходе ее анализа были определены основные параметры мембраны, функция распределения воды внутри бислоя. В частности, установлено, что мембрана CER6/Chol/PA/ChS (55/25/15/5 по весу) характеризуется малым межмембранным расстоянием, которое в избытке воды составляет всего 1,2 А. Характерное время набухания мембраны CER6/Chol/PA/ChS в воде, составляет 90 мин по сравнению с величиной порядка минуты для фосфолипидных мембран. Для объяснения этих особенностей была предложена гипотеза арматурного укрепления соседних бислоев полностью протяженной конформацией молекул церамида 6, стягивающей соседние бислои до стерического контакта друг с другом (рис. 1.10).