Фосфолипиды спин-меченые

Коэффициент сходства пальмитиновой 11 и стеариновой 12 кислот с их парамагнитными моделями 13 и 14 / =0,435, т. е. между ними больше различия, чем сходства. Как видно, приведенные выше данные по общему включению спин-меченых жирных кислот при биосинтезе фосфолипидов находятся в соответствии с коэффициентом сходства. Эту тенденцию подтверждают и данные по кон- [c.130]

Выбор спинового зонда или метки определяется задачами исследования. Так, для изучения характера движения липидных молекул используют липофильные спин-меченные жирные кислоты, глико- и фосфолипиды. Последние применяют также для исследования латерального фазового разделения липидов и ли-пид-белковых взаимодействий. [c.206]

С помощью спин-меченых молекул фосфолипидов установлен градиент вязкости по толщине мембраны. Опишите эксперимент. Где вязкость выше у поверхности мембраны или в ее центре [c.30]

Действительно, если контролировать солюбилизацию мембранных фосфолипидов детергентами с помощью высокочувствительных методов, можно убедиться, что повышение концентрации детергента экстрагирует из нативной мембраны все имеющиеся там липиды с одинаковой скоростью, не различая прочно связанные (аннулярные) и свободные липиды (рис. 19). Более того, использование спин-меченых фосфолипидов в процессе реконструкции различных мембранных ферментов позволило измерить скорость обмена молекул фосфолипидов между аннулярным слоем и окружающими липидами. Для разных белков обнаруживается своя доля иммобилизованного липида. По вытеснению метки из аннулярного слоя при добавлении немеченого липида можно определить сродство каждого липида к поверхности белка. Характерно, что значения стехиометрии связывания белком пограничных липидов, измеренные этим методом и рассчитанные из геометрических размеров молекулы белка, практически совпадали. [c.43]

Гипотеза была проверена на бислоях из лецитина яйца. Для этой цели были синтезированы различные спин-меченные фосфолипиды (рис. 25.27). Различие состояло в том, что спиновая метка была присоединена к разным частям алифатических цепей фосфолипидов. [c.472]

Спин-меченный фосфолипид 1 [c.49]

Спин-меченный фосфолипид 2 [c.49]

За поведением липидов в двух монослоях мембраны можно проследить, введя в отдельные молекулы в качестве метки нитро-ксильную группу, являющуюся стабильным органическим свободным радикалом (рис. 6-2). Такие спин-меченые липиды можно изучать методом электронного парамагнитного спинового резонанса (ЭПР) непосредственно в живых клетках. Перед тем как ввести спин-меченые липиды в мембраны клеток, смесь меченых и немеченых фосфолипидов обрабатывают ультразвуком с целью получения маленьких липидных везикул. При добавлении последних к суспензии целых клеток в определенных условиях везикулы сливаются с клетками, перенося меченые лиганды в их плазматическую мембрану. [c.49]

Рис. 6-4. Уменьшение величины сигнала ЭПР от эритроцитов, содержащих спин-меченые фосфолипиды в наружном и внутреннем монослоях плазматической мембраны (задача 6-7).

B. Одинаково ли встраивались спин-меченые фосфолипиды 1 и 2 в оба монослоя мембраны эритроцитов [c.50]

В одном из экспериментов использовали те же два фосфолипида со спин-метками, о которых шла речь в задаче 6-6 (рис. 6-2). С целью измерения скорости транслокации от внутреннего монослоя к наружному эритроциты со спин-мечеными фосфолипидами, сосредоточенными только во внутреннем монослое плазматической мембраны, инкубировали в течение различных периодов времени в присутствии аскорбата и следили за изменением интенсивности сигнала ЭПР. Для измерения скорости перескока фосфолипидов от наружного монослоя к внутреннему определяли снижение сигнала ЭПР при инкубации эритроцитов в той же среде, но без аскорбата. Результаты этих опытов представлены на рис. 6-4. [c.50]

Б. Из того что вы знаете относительно поведения двух спин-меченых фосфолипидов в задаче 6-6, попробуйте решить, какой из них был использован для мечения внутреннего монослоя плазматической мембраны целых эритроцитов, а какой-для мечения наружного монослоя. [c.51]

B. Предложите способ получения эритроцитов, содержащих спин-меченые фосфолипиды только во внутреннем или только в наружном монослое плазматической мембраны. [c.51]

Б. Ключевой результат состоит в том, что степень снижения величины сигнала ЭПР в присутствии и в отсутствие аскорбиновой кислоты в опытах с вновь замкнутыми тенями эритроцитов одна и та же, а в опытах с неповрежденными эритроцитами-нет. Из этого следует, что в цитоплазме эритроцитов есть некий восстанавливающий агент, который восстанавливает более доступный фосфолипид 1, но не может восстановить менее доступный фосфолипид 2. Поэтому в интактных эритроцитах фосфолипид 2 стабилен в отсутствие аскорбиновой кислоты, а в ее присутствии спин-меченые фосфолипиды в наружном монослое восстанавливаются, что [c.313]

Синтезирован ряд спин-меченных фосфолипидов (4) с нитроксидной группировкой в различных положениях одной из алкильных цепей фосфатидилхолина. Введение таких спин-меченных молекул в бислои позволяет следить за поведением различных областей этих бислоев с помощью ЭПР. Этот метод позволяет различать два других типа движения молекул помимо быстрого вращения вокруг продольной оси [17]. Во-первых, вся молекула липида прецессирует вокруг перпендикуляра к поверхности бислоя как жесткий стержень с точкой заякоривания на этой поверхности. Амплитуда такого движения зависит от того, в каком состояния (гелеобразном или жидкокристаллическом) находится липид, из которого состоит слой, а также от наличия других мембранных компонентов так, например, наличие холестерина снижает амплитуду прецессионного движения [11]. Во-вторых, наблюдается движение сегментов жирнокислотных цепей вокруг углерод-углерод-ных простых связей за счет быстрых переходов между гош- и транс-конформациями такое движение может накапливаться вдоль цепи, т. е. терминальная метильная группа в центре бислоя может быть более подвижна, чем метиленовые группы, примыкающие к [c.116]

В настоящее время большое количество работ посвящено исследованию методом спинового зопда тех лиотропных жидких кристаллов и коллоидных систем, которые имеют слоистую структуру и могут, хоть в какой-то степени, моделировать липидные области биологических мембран. Успехи в исследовании структуры жидкокристаллических липидных или липидоподобных слоев связаны прежде всего с синтезом радикалов с оксазолиди-новым кольцом, таких, например, как снин-меченые жирные кислоты СП (те, п) или спин-меченые молекулы фосфолипида СПТ(т, п). Подобные зонды, встраиваясь в жидкокристаллические слои лиотропных жидких кристаллов, позволяют получать информацию о различных глубинных участках слоя в зависимости от того, в каком положении углеводородной цепи находится радикальная группа. Существенно также, что эта группа жестко связана с атомами самой цепи, поэтому все сведения, извлекаемые из спектра ЭПР такого зонда о поведении радикального фрагмента, непосредстветтно относятся и к спин-меченому звену углеводородной цепи. [c.172]

Использование, спин-меченых молекул фосфолипида типа СИ1(/ге, п) и AXVI в качестве зондов при исследовании фосфолипидных слоев позволяет измерять времена, характеризующие поступательную диффузию молекул фосфолипида в слое. [c.175]

Небольшой участок образца освобождался от исходного лецитина и затем заполнялся зондом. Спектр такого образца в начальный момент времени представля.т1 собой обменосуженный синглет (см. раздел П. 6) по мере диффузии зонда в плоскости образца его локальная концентрация уменьшалась, обменное уширение ослаблялось, спектр с течением времени переходил в триплетную форму (рис. IV.14). Анализ этих спектров позволил авторам работы 1168] определить коэффициент поступательной диффузии спин-меченых молекул лецитина в плоскости слоя, который для комнатной температуры (25° С) оказался равным 1,8 0,6- 10 M l eK. Если предположить, что наблюдаемый процесс диффузии обусловлен парным обменом соседних молекул фосфолипида, то измеренный коэффициент диффузии соответствует временам подобного обмена порядка 10 сек. Столь большая скорость поступательного движения молекул липида в слое соответствует высокой трансляционной подвижности молекул жидкого кристалла, объединяющей эти системы с жидкостями. [c.175]

Высокая интенсивность поступательного движения молекул, образуюш их слой, вдоль слоя еще ничего не говорит об интенсивности их движения в поперечном направлении, т. е. о тех временах, которые характеризуют переход молекул из одного мономо-лекулярного слоя в другой, близлежащий. Впервые измерение методом спинового зонда скорости переориентации молекул фосфолипида с их одновременным переходом с одного слоя на другой было проведено в работе [129]. Измерение скорости переориентации спин-меченых молекул липида производилось для радикала AXVI на липидных бислоях, образующих липосомы, с помощью восстанавливающего агента — аскорбиновой кислоты, добавляемой периодически с внешней стороны липосом (см. раздел III.5). Наблюдение за уменьшением интенсивности сигнала, происходящим после каждого добавления восстановителя, показало, что диффузия молекул лецитина поперек слоя происходит очень медленно (со временем полуперехода, равным приблизительно 6,5 час для 30° С). Таким образом, интенсивность движения молекул, составляющих бислой в поперечном направлении к бислою, на много порядков ниже, чем интенсивность их движения вдоль слоя, что и отличает, в частности, жидкокристаллические слои от тонких слоев жидкости. [c.176]

Изучение -пбдвижности спин-меченых молекул лецитина в мембранах подтверждает этот вывод. Так, в работе [170], при исследовании обменного уширения спектров ЭПР молекул спин-меченого лецитина III, включенных в липидные области мембран саркоплазматического ретикулума, обнаружено, что коэффициент поступательной диффузии этого зонда, измеренный при 37° С, составляет 6-10" смУсек, что близко к значениям для коэффициентов поступательной диффузии того же зонда вдоль липидного слоя, приведенным в разделе IV.3. К тому же скорость перехода спин-меченых молекул фосфолипида с одной стороны биологической мембраны на другую, как и в жидкокристаллических липидных бислоях, оказалась на много порядков меньше скорости поступательной диффузии молекул фосфолипида на то же рассто-ние [175]. [c.178]

В ТО-е гг. первым исследованием упаковки липидов вблизи мембранного белка в небольпаих временных интервалах (< 10 с) было определение подвижности спин-меченной жирной кислоты в реконструированной системе цитохромоксидаза — эндогенные митохондриальные фосфолипиды методом ЭПР. В дальнейшем подобные эксперименты проводились с использованием цито-хромоксидазы и цитохрома и липидных бислоев, содержаш их грамицидин А, а также мембраны микросом печени крысы, эритроцитов, вирусов Синдбис и везикулярного стоматита. Было показано, что значительная часть липидов в этих мембранах иммобилизована за счет белок-липидных взаимодействий. Количество иммобилизованных липидов при температурах 20—40 °С составляет примерно 0,2 мг на 1 мг белка (47 молекул фосфолипидов на белковый комплекс) цитохромоксидазы, что соответствует приблизительно одному слою липидов вокруг белковой глобулы. Примерно такое же количество (45—90) молекул иммобилизуется за счет взаимодействия с Са -АТФазой саркоплазматического ре-тикулума. Понижение температуры может приводить к возрастанию количества иммобилизованных липидов в 2—3 раза. [c.59]

Получены данные, свидетельствующие о том, что липиды, создающие микроокружение Ма" , К+-АТФазы в биомембранах, характеризуются сравнительно низкими энергиями взаимодействия с ферментом. Существует мнение, что Ыа , К+-АТФаза не имеет аннулюса в традиционном понимании этого термина. Вместе с тем исследования с использованием ЭПР-спектроскопии спин-меченных фосфолипидов показали, что фермент оказывает существенное влияние на фосфолипидный состав ближайшего микроокружения в мембране, преимущественно связывая отрицательно заряженные фосфолипиды. Оказалось, что сродство Ма" , К -АТФазы к отрицательно заряженным фосфолипидам в среднем в 4 раза больше, чем к положительно заряженным, и в 2,5 раза больше, чем к нейтральным. Эта избирательность фермента по отношению к заряду молекул фосфолипидов может [c.92]

Еще один динамический параметр, который можно определить методом ЭПР, — это скорость латеральной диффузии фосфолипидов в мембранах пузырьков (везикул). При этом можно использовать подход, основанный на анализе спектров ЯМР фосфатидилхо-линовых пузырьков при наличии небольшого количества спин-меченного фосфатидилхолина (ФХ). Суть подхода заключается в том, что быстрая диффузия меченого ФХ должна существенно изменять ширину линий спектра протонного магнитного резонанса. В частности, линии уширяются в результате взаимодействий ядер с неспаренными электронами спин-меченных зондов (гл. 9). [c.468]

Радиус этой молекулы 3,08-10 " см и коэффициент диффузии 7,37 10 см /с. Среднее расстояние за 1 мкс составит 1,72-10""см за 1 мс-5,42 10 " см и за 1 с - 1,72-10 см. Первоначальное снижение амплитуды парамагнитного резонансного спектра обусловлено восстановлением спин-меченных фосфатидилхоли-нов в наружном слое бислоя. Аскорбат в условиях опыта не проходит через мембрану и потому не восстанавливает фосфолипиды внутреннего слоя. Медленное затухание остаточного спектра объясняется восстановлением фосфолипидов, поперечно диффундировавщих в наружный слой. [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология