Glycerides

23.2 inverz két folytonos köbös fázisok a foszfoglicerid–koleszterin keverékekben: a koleszterin, mint a biomembrán fúzió és az endocitózis induktora

a lipid polimorfizmusra és a nem lamelláris mezostrukturális topológia elfogadására vonatkozó 22.3 szakaszban kifejtették, hogy a koleszterin egy másik fontos komponensként működik (bizonyos gliceridek mellett) a “lipid”-ben-bevont mikrobuborékok (LCM)/Nanorészecskékből származó ” Nanoemulziós készítmények (Vö. 17.1, 19.1, 21.2 és 22.2 pont). A koleszterinnek ez a kulcsszerepe összhangban van a kapcsolódó kísérleti vizsgálatok közzétett adataival, amelyekben a koleszterinről kiderült, hogy destabilizálja néhány közös biológiai foszfoglicerid kétrétegét, és indukálja a nem lamelláris lipid fázisok kialakulását (pl. ). Korábban, a 23.1 szakaszban is kijelentették, hogy Nieva et al. közvetlen összefüggést mutatott az optimális membránfúziót eredményező kétrétegű lipid kompozíciók és a röntgendiffrakcióval azonosított inverz kétfolyosós köbös fázis kialakulásához vezető vegyületek között(vö. Ref. ). Ráadásul, ugyanabban a fenti szakaszban, rámutattak arra, hogy Basanez mérései et al. a membránfúziós sebességek (azaz liposzómáik tartalomkeverése) maximumot mutatnak a lamelláris-izotróp (Q224 köbös) átmeneti hőmérsékleten. Ezek a kutatók azt állítják, hogy különféle eredményeik bizonyítékként szolgálnak az invertált lipidszerkezetek, például az inverz kétfolyós köbös fázisok bevonására a membránfúzió folyamatában .

a fent összefoglalt kísérleti eredmények és a fiziko-kémiai érvek együttesen figyelembe véve ésszerűen elvárható, hogy a kísérleti szakirodalomban olyan releváns adatokat találjunk, amelyek egyértelműen jelzik a következőket: a koleszterin inverz köbfázisok képződését indukálja a biológiai foszfogliceridekkel való keverékekben, és ezért valószínűleg a biomembrán fúzió elősegítőjeként működik. Ezt az elvárást szem előtt tartva hasznos részletesen áttekinteni Tenchov et al. amely a Röntgendiffrakcióból származó közvetlen bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a koleszterin inverz kétfolyós köbös fázisok képződését indukálja telítetlen foszfatidil-kolinokkal (PCs) alkotott keverékekben. Ezek a kutatók rámutatnak, hogy ez a megállapítás a koleszterin új, korábban nem leírt hatása (lásd alább), amelynek fontos következményei lehetnek a biomembrán fúzióban betöltött szerepére. Elmagyarázzák, hogy a PCs a biológiai membránok fő foszfolipid osztálya, a foszfatidil-etanol-aminokkal (PEs) ellentétben a pcs membrán “nonfusogén” lipidek. A PC-k önmagukban nem képesek inverz fázisokat alkotni, míg az inverz fázisképző képesség korrelál a membránfúzióra való hajlammal (vö. Ref. ). Tenchov et al. fenntartja tehát, hogy egyértelműen érdekes, hogy a telítetlen PC-k keverékei egy másik fő biológiai membrán lipiddel, koleszterin, könnyen átalakulhat inverz kétfolyamos köbös fázissá. Azt is állítják, hogy ez a megállapítás minden bizonnyal csökkenti és új módon megvilágítja a “fusogén”, inverz fázisformáló lipidek jelenlétének követelményeit, amelyek képesek membrán fusogénné tenni. Mivel a két folytonos inverz köbös fázisok kialakulása szorosan összefügg a lipidmembrán fúziójával, eredményeik azt sugallják, hogy egy (biológiai vagy modell) membránnak nem kell nagy mennyiségű PE-t tartalmaznia ahhoz, hogy fusogén legyen; alternatív megoldásként a koleszterin magas koncentrációja, mint például a plazmamembránokban, fúziós-refrakter lipid fusogénné válhat . (Tenchov et al. megjegyzés, hogy ez a helyzet összeegyeztethető a koleszterin vírusfúzióra gyakorolt ismert hatásaival, valamint a tengeri sünök kérgi granulátumfúziójában és exocitózisában szerepet játszó gyors és hatékony fúzióhoz szükséges koleszterinszükséglettel .)

Tenchov et al. rámutatni arra is, hogy a (telítetlen) PC/koleszterin keverékekben a köbös fázisképződés számos olyan tulajdonságot mutatott, amelyek nagyon hasonlóak a PE diszperziók esetében korábban megfigyeltekhez (vö. Ref. ). Mindkét típusú diszperzió esetében a köbös fázisok szorosan kapcsolódnak a lamellás-inverz hatszögletű fázisátmenethez, képződésüket legkönnyebben az inverz hatszögletű fázis hűtésével indukálják. Ezen PE és PC / koleszterin (inverz) köbös fázisok másik közös tulajdonsága, hogy képződésük felgyorsul, és csak kellően hígított lipid diszperziókban fejeződhet be. (Sajátos geometriai szerkezetük miatt az inverz két folytonos köbös terek kialakulásához olyan vizes térfogatokra van szükség, amelyek sokkal nagyobbak, mint a lipid poláris csoportok teljes hidratálásához szükséges úgynevezett felesleges vízhatár (vö. Ref. ).) Ezen túlmenően, hasonlóan a PEs-hez, a PC / koleszterin lipid / víz rendszerek képesek mindhárom inverz két folytonos köbös fázist kialakítani, Im3m, Pn3més Ia3d, a diszperzió lipidtartalmától függően. Ezek a kutatók kijelentik, hogy a lipidtartalom 10% – ról 50% – ra (w/v) történő növelésével a (telítetlen) PC/koleszterin lipid/vízrendszerek köbös fázis szekvenciát mutattak Im3m ~ Pn3m ~ Ia3d, összhangban e három fázis csökkenő víztartalmával . (Ezek a szerzők megjegyzik, hogy Templer korábbi megállapításaival összhangban et al. , ez a fázisszekvencia univerzálisnak tűnik, bár egy adott lipid/vízrendszerben nem feltétlenül jelenik meg mind a három inverz kétfolyamos köbös fázis.)

végül Tenchov et al. magyarázd el, hogy a hármas (lipid) keverékekben a telített PCs és a szfingomielinről ismert, hogy a koleszterinnel együtt folyadékrendezett doménekre oszlik. Eredményeik arra utalnak, hogy a telítetlen PC-k, amelyek kizártak ezekből a merev doménekből, külön fusogén doméneket képezhetnek koleszterinnel.

a koleszterin ilyen kettős hatása megmagyarázhatja a sejtmembránok látszólag paradox képességét, hogy egyidejűleg merev, alacsony görbületű “tutaj”-szerű foltokat képezzenek, miközben továbbra is képesek könnyed membránfúzióra—mint az endocitózisban . (Ezek a szerzők azt is megjegyzik, hogy a koleszterin tetraciklusos gyűrűszerkezete merev, ezért a hidroxilcsoport elhelyezkedése diktálja a molekula domináns orientációját egy membrán kettős rétegben. Azt is megjegyzik, hogy a koleszterinnek a membrán lipidjei között egyedülálló tulajdonsága van a gyorsan flip-flopping, és kis (és nemionos) fejcsoportja miatt a negatív görbületet megkönnyíti a koleszterin felhalmozódása. Ez megkönnyíti a hajlítást, amely a sejtmembránok alapvető jellemzője, de különösen azok számára, amelyek kommunikálnak a sejt felszíni membránjával .) Tekintettel az összes fenti érvre, a koleszterin jelentős hányada az “LCM / nanorészecskéből származó” nanoemulziós készítményekben(vö. A 17.1., 19.1., 21.2. és 22.2. szakaszok) ennek megfelelően molekuláris alapot nyújthatnak a korábban leírt “diszpergált lipid-mezofáz nanorészecskék” receptor által közvetített endocitózisának hozzáadott fizikai-kémiai megkönnyítéséhez (lásd alább) (lásd a 20.3. szakaszt; vö. 16-19.fejezet).

Leave A Comment