ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типы взаимодействий мембранных компонентов и их роль в функционировании биомембран из "Биологические мембраны Структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами" Термин пограничный липидный слой был введен в связи с появлением и развитием концепции о суп ествовании особого стационарного слоя липидов, связанного с поверхностью белковой молекулы, в котором физико-химические параметры липидов отличаются от таковых в основной части бислоя. Под стационарностью понимают отсутствие липидного обмена за время, сравнимое с временем оборота фермента ( 10 с). Пограничные липиды называют также аннулярными. В то же время нет убедительных экспериментальных доказательств различного поведения пограничных липидов и липидов основной части бислоя. Это связано с использованием разных методов исследования, для которых характерны неодинаковые временные интервалы изучения динамики липидных молекул. [c.59] Противоречивые данные получены также при исследовании избирательности связывания белков с различными фосфолипидами. Так, селективность взаимодействия фосфолипидов, несущих определенные полярные группы, была выявлена для родопсина, На+, К -АТФазы из 8диа1из a antus, цитохром-с-оксидазы, Са +-АТФазы. Вместе с тем многочисленные эксперименты по реактивации выделенных мембранных ферментов путем добавления экзогенных липидов и детергентов показали, что в большинстве случаев не существует специфических белок-липидных взаимодействий, обеспечивающих ферментативную активность разные типы липидов могут одинаково влиять на функционирование мембраносвязанных белков. Несмотря на то, что взаимодействие липидов с интегральными белками носит в основном гидрофобный характер, электростатические силы связывания заряженной гидрофильной части белковой молекулы и полярных групп окружающих липидов могут существенно влиять на характер липидного микроокружения белка. Кроме того, для активирующего действия липидов по отношению к некоторым мембранным ферментам важны такие факторы, как степень подвижности ацильных цепей и способность липидов образовывать мицеллы. По-видимому, сродство разных липидных молекул к белкам мембраны определяется не спецификой белков, а спецификой липидных молекул. [c.60] По-видимому, типы взаимодействия между периферическими мембранными белками и фосфолипидным бислоем весьма разнообразны связывание с участием амфифильных а-спиральных участков, электростатических сил, гидрофобных взаимодействий, ионов Са . Для изучения связывания периферических белков с фосфолипидами используют следующие методы ЯМР, ИК-спектрофотометрию, люминесценцию, светорассеяние и др. В настоящее время активно исследуется роль процессов адсорбции и десорбции ферментов важнейших метаболических путей в регулировании их функциональной активности (раздел 2.3.2). [c.61] Белок-белковые взаимодействия в мембранах характеризуются высокой специфичностью и проявляются в виде обратимой внутримембранной агрегации мембранных белков, которая сопровождается изменением функциональной активности всей системы. При температурах ниже температуры фазовых переходов липидов белки находятся в агрегированном состоянии, а при температурах выше фазовых переходов — в диспергированном состоянии. Считают, что это происходит вследствие выталкивания белковых молекул из упорядоченной гелевой фазы. Степень диспергированности белков в мембране контролируется фазовым состоянием липидов. Имеются данные, свидетельствующие о том, что при частичном удалении липидов из мембраны происходит усиленная агрегация белков, а при введении в мембрану небольших количеств детергента наблюдается диссоциация олигомерных молекул, например, Са -АТФазы. [c.61] Необходимо подчеркнуть, что для интегральных белков мембран, по-видимому, характерно формирование иммобилизованного кольца (аннулы) пограничных липидов с нарушенной упаковкой ацильных цепей, контактирующих с гидрофобной частью молекулы белка. Однако комплекс белка с пограничным липидом представляет собой динамическое образование, время существования которого исчисляется микросекундами. Липидное кольцо является более твердым по сравнению с остальной частью бислоя, если последний находится в жидком состоянии, но более жидкое , если бислой находится в гелеобразном состоянии. По всей вероятности, состав и фазовое состояние (а именно жидкокристаллическое) липидов аннулы важны, прежде всего, для функционирования мембранных белков-ферментов. [c.62] Вернуться к основной статье