Pluta lipidică

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Organizarea unei plute lipidice. Partea A este citosolică, în timp ce B este extracelulară. 1 porțiune de membrană externă plutei, 2 plute lipidice, 3 plute lipidice asociate proteinelor transmembranare, 4 proteine ​​membranare integrale externe plutei lipidice, 5 glicozilări, 6 ancore la GPI, 7 colesterol, 8 glicolipide

Plutele lipidice (cunoscute și prin plute lipidice englezești corespunzătoare) sunt regiuni identificabile morfologic ale membranei celulare reprezentate de acumulări de proteine și lipide particulare.

Regiunile menționate sunt ușor vizibile, deoarece au o grosime mai mare (datorită lipidelor cu cozi mai lungi de acizi grași în comparație cu fosfolipidele), decât părțile rămase ale foii duble de fosfolipide . În plute lipidice, colesterolul , sfingolipidele și proteinele de membrană particulare sunt concentrate în special. Prin urmare, în membrana celulară sunt prezente microdomenii puternic dinamice, compuse din agregate de lipide bogate în lanțuri saturate și lungi, de glicozifingolipide, de sfingomielină și colesterol și de proteine ​​specifice, care constituie insule sau platforme cu funcții specifice. Dimensiunile acestor microdomenii sunt considerabil mai mari decât alte agregate proteice, deși prezente în membrană și au o dimensiune de 10-200 nm; în unele celule plutele pot fi atât de abundente încât ocupă până la 30% din întreaga suprafață a celulei. Dinamismul microdomeniilor de membrană este legat de faptul că, în funcție de nevoile funcționale ale celulei, proteinele specifice pot fi rapid recrutate, agregate sau îndepărtate, așa cum s-a demonstrat în limfocitele T. În aceste experimente, Bini și alți cercetători de la Universitatea din Siena au demonstrat că, atunci când apare legătura dintre antigen și receptorul corespunzător al antigenului celulelor T (TCR), situat în microdomeniile membranei, TCR promovează recrutarea proteinelor. generație de mesageri intracelulari.

Aceste microdomenii membranare specializate în compartimente sigilate servesc la organizarea și asamblarea moleculelor de semnalizare, influențând fluiditatea membranei și reglând traficul proteinelor de membrană, neurotransmițătorilor și receptorilor.

Ipoteza existenței microdomeniilor în membrana celulară a fost prezentată de Simons în 1988, pe baza studiilor epiteliilor polarizate, în care există domenii funcționale apicale și bazolaterale. În special, ipoteza Simons apare din investigația MDCK (celulele renale canine Madin-Darby) și a fost formulată pentru a explica diferita segregare a lipidelor nou sintetizate în compartimentele apicale deosebit de bogate în glicozifingolipide (GSL), comparativ cu bazo-lateralul cele. Proteinele furnizate cu lanțuri glicozil-fosfatidil-inozitol (proteine ​​de membrană ancorate GPI) au fost, de asemenea, concentrate în regiunea apicală a celulelor epiteliale polarizate. Paralela dintre distribuția proteinelor ancorate GSL și GPI i-a determinat pe Van Meer și Simons să facă ipoteza că cele două clase de molecule de membrană ar putea fi transportate în aceeași unitate structurală: microdomeniile lipidice.

Microdomeniile cu membrană au fost identificate prin expunerea, la temperatură scăzută (4-8 ° C), a membranei plasmatice la acțiunea detergenților neionici (de exemplu, Triton X-100) și supunerea lizatului la centrifugare. Datorită „ambalării” strânse a lipidelor în starea Lo, microdomeniile sunt rezistente la detergenții neionici (atât de mult încât au fost numiți DRM sau membrane rezistente la detergenți). Rezistența la acțiunea detergenților neionici este legată de faptul că împachetarea strânsă a lipidelor în starea Lo împiedică încorporarea detergentului. Odată supuse acțiunii Triton X-100, membranele rezistente la detergenți precipită, în timp ce lipidele și proteinele membranelor rămase sunt solubilizate. Centrifugarea în gradient de zaharoză permite separarea DRM-urilor de alte structuri celulare rezistente la detergenții neionici, cum ar fi membranele nucleare și citoscheletul, deoarece DRM-urile au o densitate redusă (plutitor) la centrifugarea în zaharoză.

În prezent există două tipuri principale de microdomenii cu membrană: pluta și caveolă . Plutele sunt microdomi planari, fără caveolin, compuși din sfingolipide strâns împachetate și colesterol , astfel încât să asume starea ordonată de lichid Lo (vezi fosfolipide ), care constituie o platformă în care sunt concentrate proteinele specifice, care au o afinitate mare pentru lipide în statul Lo. Aceste platforme plutesc Lo ca insule cufundate în membrana plasmatică rămasă în stare de lichid dezordonată ld. Spre deosebire de caveole, care au o formă de „balon”, plută nu se distinge microscopic de restul membranei plasmatice, dar au fost vizualizate recent folosind tehnici de fluorescență, capabile să analizeze structuri de ordinul a zeci de nm, punând capăt controversei indiferent dacă au fost sau nu artefacte, datorate extracției cu detergenți.

Principalele funcții ale DRM includ generarea de semnale intracelulare, remodelarea citoscheletului și traficul de componente ale membranei (de exemplu, exo- și endocitoză). Unele microorganisme patogene, atât viruși, cât și bacterii, se leagă preferențial de plute. Toxina holerei se leagă de gangliozida DRM GM1 de pe membrana enterocitelor.

Specificitățile funcționale ale plutelor se datorează prezenței proteinelor specifice, care sunt localizate în microdomenii grație prezenței lanțurilor lipidice (ancore), care le permit să fie legate cu lipide în starea Lo (sfingolipide). Ancorele lipidice ale proteinelor sunt reprezentate de molecule de acid palmitic, miristic sau fosfatidilinozitol. Compoziția proteică a plutelor este dinamică, deoarece, în funcție de necesitățile funcționale ale celulei, proteinele pot fi recrutate sau îndepărtate din când în când. Proteinele plutei pot fi studiate cu fluorescență sau tehnici de co-imunoprecipitare. O altă metodă de studiu a funcționalității plutelor constă în prevenirea formării acestora prin epuizarea membranei colesterolului prin intermediul metil-ß-ciclodextrinei.

Lipidele implicate în generarea de mesageri intracelulari sunt, de asemenea, concentrate în DRM. Studiile efectuate în celulele MDCK, A431 și Neuro 2a au arătat că aproximativ 50% din fosfatidil-inozitol-difosfat (PI-4,5-P 2 ) este concentrat în aceste microdomenii, care datorită acțiunii fosfolipazei C (PCL) și fosfatidilului -inozitol-3-kinaza (PI-3-K) generează mesageri intracelulari. PI-4,5-P 2 , de asemenea , servește ca un site ancoră pentru proteine, care contin PH (pleckstrinei omologie) domenii.

Bibliografie

  • Simons, K. și van Meer, G. 1988. Polaritatea și sortarea lipidelor în celulele epiteliale. J. Cell. Biochem. 36: 51–58.
  • Simons, K. și van Meer, G. 1988. Sortarea lipidelor în celulele epiteliale. Biochimie. 27: 6197-6202.
  • Simons, K. și Ikonen, E. 1997. Plute funcționale în membranele celulare. Natura. 387: 569-572.
  • Brown, DA. 1998. Funcțiile plutelor lipidice din membranele biologice. Annu Rev Cell Devel Biol 14: 111–136.
  • Simons, K. 2000. Plute lipidice și transducție de semnal. Nat. Pr. Mol. Cell Biol. 1: 31–39.
  • Zurzolo, C. 2003. Ordinul plutelor. EMBO Rep. 4: 1117-1121.
  • Bini, L. 2003. Reorganizare extinsă reglată temporal a proteomei plutei lipidice după declanșarea receptorului de antigen al celulelor T. Biochimie. J. 369: 301-309.
  • Stuart, ES 2003. Plute lipidice, caveolae, caveolin-1 și intrarea de către Chlamydiae în celulele gazdă. Exp. Cell Res. 287: 67-78.
  • Pike, LJ 2004. Plute lipidice: eterogenitate în marea liberă. Biochimie. J. 378: 281-292.
  • Pelkmans, L. 2005. Secretele endocitozei mediate de plute și caveolee dezvăluite de virusurile mamiferelor. Biochim Biophys Acta 1746: 295–304.
  • Lafont, F. 2005. Invazia bacteriană prin plute lipidice. Cell Microbiol 7: 613-620.
  • Pike, LJ 2006. Rafts definite: un raport asupra simpozionului Keystone asupra plutelor lipidice și funcției celulare. Journal of Lipid Research. 47: 1597-1598.
  • Hambleton, S. 2007. Dependența colesterolului de intrarea virionului Varicella-Zoster în celulele țintă. J. Virol. 81: 7548-7558.
  • Garner, AE 2008. Vizualizarea solubilizării cu detergent a membranelor: implicații pentru izolarea plutelor. Biofizi. J. 94: 1326-1340.
  • Tamilselvam, B. 2008. Francisella vizează domeniile membranei celulei gazdă bogate în colesterol pentru intrarea în macrofage. J. Immunol. 180: 8262–8271.
  • Simons, K. 2010. Rafturile lipidice ca principiu de organizare a membranelor. Știința 327: 46-50.
  • Quinn, PJ 2010. Un model de matrice lipidică a structurii plutei cu membrană. Progres în cercetarea lipidelor 49: 390–406.
  • Simons, K. 2011. Organizarea membranei și radierele lipidice. Harb de primăvară rece. Perspectivă. Biol. 3: a004697.
  • Dodes Traian, M. 2012. Imagistica organizării laterale a lipidelor în membrane cu C-laurdan într-un microscop confocal. J. Lipid Research, 53, 609-616.
  • Defamie, N. 2012. Modulația comunicării intercelulare gap-joncționale prin plute lipidice. Biochimica et Biophysica Acta 1818: 1866–1869.

Alte proiecte

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Raft_lipidica&oldid=96460591 ”