Lipid flåder

Lipidflåder  er specielle områder (mikrodomæner) af plasmamembranen beriget med glycosphingolipider og kolesterol [1] [2] [3] [4] [5] . Disse steder koordinerer cellulære processer, påvirker membranfluiditet , tjener som organiserende centre for samling af signalmolekyler , regulerer bevægelsen af ​​membranproteiner , receptorer og regulerer også neurotransmission [5] [6] . lipidflåder er mere strukturerede og tættere pakket end det omgivende lipid-dobbeltlag ; samtidig er de i stand til at bevæge sig frit i den [7] .

Studiehistorie

Indtil 1982 var det en udbredt antagelse, at fosfolipider og membranproteiner var tilfældigt fordelt i cellemembranen - i overensstemmelse med mosaikmodellen cellemembranens struktur, foreslået i 1972 af S. J. Singer og G. Nicholson [6] [8] . Modellen antog, at membranproteiner "svømmer" i et homogent lipidhav [9] .

Men i 1970'erne beviste A. Stir og E. Zakman, samt M. J. Karnovsky og kolleger, ved hjælp af fysiske metoder, eksistensen af ​​specielle membranmikrodomæner [10] [11] . Eksistensen af ​​disse mikrodomæner er blevet forklaret ved de fysiske egenskaber og organisering af lipidblandinger [12] . I 1974 antydede observation af temperaturens effekt på membranadfærd eksistensen af ​​"lipidklynger" i membraner, og i 1975 blev det opdaget, at disse klynger kan repræsentere "kvasi-krystallinske" regioner placeret i mere flydende lipidområder. I 1978 gav undersøgelser ved hjælp af røntgenspredning en ny impuls til udviklingen af ​​ideen om "klynger" og gjorde det muligt at definere mikrodomæner som "lipider i en mere ordnet tilstand". I 1982 formulerede Karnovsky og sine medarbejdere konceptet med lipiddomæner i membranen. Deres undersøgelser etablerede heterogenitet i fluorescenslevetiden for 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatrienmolekyler , hvilket indikerer tilstedeværelsen af ​​flere lipidfaser i membranen [6] . En type af sådanne mikrodomæner er dannet af kolesterol og sphingolipider . De dannes som et resultat af isoleringen af ​​disse lipider i en separat fase, hvilket blev vist eksperimentelt [13] . Det blev også fundet, at sådanne mikrodomæner ("flåder") også er til stede i cellemembraner [14] .

Som et resultat blev et nyt koncept for strukturen af ​​cellemembranen gradvist dannet, hvilket afspejler dynamisk omstrukturering med dannelsen af ​​molekylære klynger på højt niveau [9] . Udtrykket "lipid-flåder" blev først foreslået i 1988 af C. Simons og G. van Meer [15] . De anvendte udtrykket ( eng.  lipid raft 'lipid raft') på områder med tætpakket lipid, der flyder på overfladen af ​​et mere flydende fosfolipid [9] . Oprindeligt blev begrebet flåder brugt til at forklare transporten af ​​kolesterol fra trans Golgi- apparatet til plasmamembranen. Denne idé blev først introduceret af Simons og E. Ikonen i 1997 [16] . I 2006, på Keystone  Symposium of Lipid Rafts and Cell Function , blev lipidflåder defineret som "små (10-200 nm), heterogene, meget dynamiske domæner beriget med steroler og sphingolipider, der opdeler cellulære processer. Små flåder kan nogle gange kombineres til større gennem protein-protein-interaktioner." For nylig er der blevet offentliggjort mange kontroversielle artikler om lipid-flåder; størrelsen og tidspunktet for eksistensen af ​​lipid-flåder kan tilskrives antallet af kontroversielle punkter (for flere detaljer , se Tvister omkring lipid-flåder ).

Til dato forbliver følgende spørgsmål om lipid-flåder ubesvarede [6] :

Grundlæggende egenskaber

En af de vigtigste forskelle mellem lipidflåder og plasmamembranen er deres lipidsammensætning. Undersøgelser har vist, at lipid-flotter indeholder 3-5 gange mere kolesterol end det omgivende lipid-dobbeltlag [17] . Derudover er lipid-flåder beriget med sphingolipider - for eksempel sphingomyelin , hvis indhold i lipid-flåder normalt er 50% højere end i plasmamembranen. Der er praktisk talt ingen glycerophospholipider i flåder [2] . For at kompensere for det øgede indhold af sphingomyelin reduceres andelen af ​​phosphatidylcholin i lipidflåder, som et resultat af, at procentdelen af ​​cholinholdige lipider i dem også er næsten 50% lavere sammenlignet med den omgivende membran. Kolesterol interagerer fortrinsvis med sphingolipider (selvom ikke kun med dem) på grund af deres struktur og graden af ​​mætning af deres kulbrintekæder . Selvom ikke alle fosfolipider i flåden er fuldstændig mættede, er deres hydrofobe acylgrupper mere mættede og tættere end dem i de omgivende dobbeltlagslipider [6] .

Kolesterol fungerer som en dynamisk "lim", der holder flådens lipider sammen [5] og udfylder alle hulrum mellem dem. På grund af sterolgruppens stive natur ligger kolesterol fortrinsvis i flåder, hvor de lange, mættede sphingolipid-acylhaler kan danne tættere og stærkere bindinger til dens ringsystem end de kortere og ofte umættede fosfolipidhaler i det omgivende dobbeltlag. Af denne grund er lipidflåder mindre flydende end resten af ​​dobbeltlaget [2] .

Nogle forskere tilskriver udseendet af flåder i modelmembraner til adskillelsen af ​​membranen i ordnede (Lo-fase) og uordnede (Ld- eller La-fase) væskefaser [18] . Årsagerne til denne adskillelse i faser er uklare, men deres ublandbarhed minimerer tilsyneladende den frie energi i disse to faser. Det har vist sig, at lipidflåder og den omgivende membran har forskellig tykkelse på grund af, at kulbrintekæder i sphingolipider er længere og mere lige end i andre membranlipider [1] . Dette fører til, at de hydrofobe lag af flåderne og resten af ​​dobbeltlaget ikke forbinder hinanden ved grænsen af ​​to faser. Det har vist sig, at denne tykkelsesforskel øger overfladespændingen ved grænsefladen mellem de to faser, hvilket resulterer i større flåder med afrundede grænser og derved minimerer energiomkostningerne ved at vedligeholde flåderne som separate faser. Andre spontane hændelser, såsom membranbøjning eller sammensmeltning af små flåder til større, kan også minimere spændingen ved fasegrænsen [6] .

På grund af deres struktur og modstandsdygtighed over for ikke - ioniske detergenter [2]  såsom Triton X-100 eller Brij-98, kaldes lipid rafts også detergent-uopløselige glycolipid - berigede komplekser ( ) [19] eller Detergent Resistant Membranes (DRM'er) ) . Denne egenskab ved lipidflåder kan bruges til at estimere den del af celleoverfladen, der er optaget af rafts, fra den fraktion, der er modstandsdygtig over for detergentsolubilisering . I nogle tilfælde kan det være 50 %. Indirekte målinger af størrelsen af ​​tømmerflåder gør det muligt groft at estimere diameteren af ​​en tømmerflåde ved 50 nm [20] (der er dog andre meninger om dette spørgsmål, se Tvister omkring lipidflåder ).   

Lipid-flotter er ekstremt rige på integrerede membranproteiner af to klasser: den ene er forankret i membranen af ​​to langkædede mættede fedtsyrer (to palmitoyl- eller palmitoyl- og myristoylgrupper ), der er kovalent bundet til disse proteiner , og den anden af ​​en glycosylphosphatidylinositol (GPI) -) anker. Der er en konstant udveksling mellem flådens proteiner og resten af ​​dobbeltlaget: membranproteiner kan komme ind og ud af flåderne inden for få sekunder . Det skal bemærkes, at for en proces, hvor to membranproteiner interagerer, øger deres samtidige tilstedeværelse i den samme flåde i høj grad sandsynligheden for deres kollision. Derfor adskilles nogle membranreceptorer og signalproteiner sammen præcist i membranflåder, og signaltransmission gennem disse proteiner kan afbrydes af manipulationer, der fjerner kolesterol fra membranen og ødelægger rafts; således er lipidflåder involveret i mange cellesignalveje [20] .

Typer af lipidflåder

To typer lipid-flåder er blevet foreslået: plane (også kendt som ikke -kaveolære eller glycolipid - flåder) og caveolære lipidflåder. Plane lipidflåder ligger i plasmamembranens plan (danner ikke invaginationer) og har ikke karakteristiske morfologiske træk. Caveolarflåder danner derimod kolbeformede fremspring i plasmamembranen indeholdende proteinet caveolin , som er en del af specielle membranfordybninger - caveolae ; de fleste observerede flåder er af denne type. Caveoliner er stærkt udtrykt i hjernen , mikrokarrene i nervesystemet , endotelceller , astrocytter , oligodendrocytter , Schwann-celler , spinale ganglier og hippocampale neuroner . Plane flåder indeholder proteinet flotillin og findes i neuroner, der mangler caveolae. Begge typer flåder har en lignende lipidsammensætning (beriget med kolesterol og sphingolipider). Flotillin og caveolin har evnen til at rekruttere signalmolekyler til lipid-flåder og spiller således en vigtig rolle i neurotransmitter -medieret signalering . Det er blevet foreslået, at disse mikrodomæner er ansvarlige for den rumlige organisering af signalmolekyler på en sådan måde, at de letter de kinetisk gunstige interaktioner, der kræves til signaltransduktion. Imidlertid adskiller disse samme mikrodomæner signalmolekylerne, undertrykker unødvendige interaktioner og fører til signaldæmpning [21] .

Rolle i signalering

Udtrykket "signalering" refererer til enhver proces, hvorved en celle konverterer en type signal eller stimulus til en anden. Signal- eller stimulusvejen kan være enkel, som det er tilfældet med receptormolekyler. Mere kompleks signaltransduktion involverer involvering af ligand - receptorkomplekser i mange intracellulære processer, såsom phosphorylering af tyrosinkinaser eller serin-threoninkinaser [22] . Specificiteten og nøjagtigheden af ​​signaltransmission er afgørende for en effektiv cellerespons på miljøændringer . Dette opnås delvist gennem forskellig lokalisering af proteiner involveret i signalveje. I plasmamembranen udføres denne kompartmentalisering delvist af lipidflåder [23] .

Et af de vigtige beviser til fordel for eksistensen af ​​lipidflåder er deres arbejde som platforme, hvorpå individuelle receptorer koncentreres efter aktivering ved binding til en ligand [24] . Hvis aktiveringen af ​​receptoren sker i selve lipidflåden, er signalkomplekset beskyttet af raft mod eksterne enzymer , for eksempel membranfosfataser . Generelt tiltrækker lipidflåder proteiner til et nyt mikromiljø, så deres (de)phosphorylerede tilstand kan ændres af lokale kinaser og fosfataser og give anledning til efterfølgende signalvejsreaktioner [25] . Det er blevet fastslået, at lipidflåder er involveret i mange signalveje, for eksempel immunoglobulin E signalvejen , T- og B-celle antigenreceptorer , epidermal vækstfaktorreceptor (EGF), insulinreceptor osv. Nogle eksempler af sådanne signalveje er angivet nedenfor.

Immunoglobulin E signalvej

Undersøgelser af immunoglobulin E (IgE) signalvejen har for første gang på overbevisende måde demonstreret involveringen af ​​lipidflåder i signaltransduktion [26] [27] [28] . Beviser for deltagelse af lipidflåder i denne proces er den reducerede opløselighed af Fc-epsilon receptorer (FcεR) i Triton X-100 detergentet ved overgang fra en enkelt tilstand til en tværbundet tilstand med en anden receptor af samme type [26 ] ; dannelsen af ​​klynger af gangliosider og GPI-forankrede proteiner, der er store nok til at være synlige under et fluorescensmikroskop [29] [30] ; terminering af pathwayen, når overfladekolesterol fjernes med methyl-β- cyclodextrin [31] osv.

Sekvensen af ​​begivenheder i denne signalvej er som følger. For det første binder IgE til Fc-epsilon-receptorer placeret i plasmamembranerne af mastceller og basofiler gennem deres Fc-segment. FcεR- tetrameren består af en α-, en β- og to γ-kæder [28] . Først binder én FcεR-tetramer til ét IgE-molekyle. α-kæden binder til IgE, og de tre andre kæder indeholder immunreceptor-tyrosin-baserede aktiveringsmotiver ( ITAM) [ activation tyrosine motiv . Det oligomere antigen binder derefter til adskillige IgE-molekyler, der allerede er bundet til FcεR på det tidspunkt, og syr to eller flere receptorkomplekser sammen. Efter en sådan kobling rekrutteres den dobbeltacetylerede ikke-receptor Src -lignende tyrosinkinase Lyn til at phosphorylere ITAM af de to receptorer . Ydermere binder tyrosinkinasen fra Syk -familien til ITAM-phosphotyrosinrester (resultatet af Lyns arbejde) og starter signaleringskaskaden [26] [27] . Syk kan til gengæld aktivere andre proteiner såsom LAT. LAT-proteiner kan, ved at binde sig til hinanden, rekruttere andre proteiner til flåden og yderligere forstærke (amplificere) signalet [32] .  

T-celle antigen receptor signalvej

T-celleantigenreceptoren (TCR) er et molekyle, der findes på overfladen af ​​T-lymfocytter (T-celler). Det omfatter αβ- heterodimer , CD3-(γδε) kompleks og ξ-homodimer. α- og β - underenhederne indeholder ekstracellulære bindingssteder for peptider , der er præsenteret på klasse I og II major histocompatibility complex (MHC) proteiner placeret på overfladen af ​​antigen-præsenterende celler (APC'er). CD3- og ξ-underenhederne indeholder ITAM- cytoplasmatiske motiver . Ved signaltransduktion binder MHC-molekyler til TCR'en og forbinder to eller flere receptorer sammen. Denne receptorbinding, som i IgE-signalvejen, rekrutterer dobbelt acetylerede ikke-receptor-Src-lignende tyrosinkinaser til at phosphorylere ITAM-motiver. TCR rekrutterer ikke kun tyrosinkinasen Lyn, men også Fyn [23] [33] . Derefter binder ZAP-70 proteinet , som ikke er involveret i IgE-signalvejen, til phosphorylerede ITAM'er, på grund af hvilke det selv aktiveres og aktiverer LAT. Aktivering af LAT giver signalforstærkning. En anden forskel mellem TCR-signalvejen og IgE-signalvejen er, at TCR'er aktiverer Lck -proteinet , hvilket kan føre til stærkere raft-klynger [34] [35] og derved yderligere forbedre signalet. En mulig mekanisme til nedregulering af denne vej kunne være bindingen af ​​den cytosoliske kinase Csk til det raft-associerede protein CBP . Derefter kan Csk undertrykke arbejdet af Src-familiekinaser gennem phosphorylering [36] .

B-celle antigen receptor signalering

B-celleantigenreceptoren (BCR) er et kompleks af et membranbundet immunoglobulin (mIg)-molekyle og en Iga-Igβ-heterodimer bestående af to polypeptider , der er bundet til hinanden ved hjælp af disulfidbindinger [37] . Både Igα og Igβ indeholder ITAM-motivet.

BCR-signalering ligner IgE- og TCR-signalering. Det er en udbredt opfattelse, at ud over at virke gennem BCR kan lipid-flåder være involveret i mange hændelser, der opstår på overfladen af ​​en B-celle, når den aktiveres. Funktionerne af lipidflåder i B-celler omfatter deres deltagelse i BCR-signalvejen, modulering af signalvejene ved hjælp af co-receptorer , CD40 -signalveje , endocytose af BCR-associerede peptidantigener og deres efterfølgende belastning i tidlige endosomer (peptider dannet ved ødelæggelse af peptidantigenet af endosomenzymer, vil senere blive vist på celleoverfladen i kombination med MHC II-molekyler og præsenteret for T-celler) [37] .

Lipidflåder som platforme for viruspenetrering i celler

For vira , forpligter intracellulære parasitter , at trænge ind i en celle, er en specifik interaktion mellem virussen og cellulære receptorer på plasmamembranen nødvendig. Der akkumuleres beviser for, at vira trænger ind i cellen gennem specifikke membranmikrodomæner, herunder lipidflåder.

Virus uden en skal

De mest velundersøgte eksempler på cellepenetrering gennem lipid-flåder af ikke-indkapslede vira er abevirus SV40 ( familie Papovaviridae ) og type I echovirus (EV1, familie Picornaviridae ) [38] [39] .

SV40 bruger to forskellige receptorer til at trænge ind i cellen: GM1 gangliosidet , placeret i lipid-flåder, og type I MHC-molekylet [38] . Binding af SV40 til MHC type I-molekylet forårsager klyngedannelse og omfordeling af receptorer. SV40 kan tiltrække flere kaveoler fra cytoplasmaet og endda få nye kaveoler til at dannes på indgangsstedet. Signaleringskaskaden udløst af virusbinding til cellen fører til caveola-medieret viral endocytose inden for 20 minutter. I nogle celletyper kan virussen trænge ind i kaveosomer (kaveoler, der knopper fra membranen) direkte fra ubelagte vesikler , der knopper fra lipidflåder [39] [40] .

EV1 bruger α2β1 - integrinet som sin cellulære receptor . Mange integrin-heterodimerer kan binde til nabosteder på kapsiden af ​​viruset. Som i tilfældet med SV40 udløser vedhæftning af viruset og dets binding til cellen klynging og bevægelse af integrinmolekyler fra lipidflåder til kaveollignende strukturer. Når kolesterol fjernes fra lipidflåder, udvikles der ikke ekkovirusinfektion [38] [39] .

Der er også vira, der anvender noncaveolar raft-medieret endocytose, såsom echovirus 11 (EV11, familie Picornaviridae ), men den detaljerede mekanisme af disse processer er endnu ikke blevet undersøgt [39] .

Indkapslede vira

Influenzavirus binder sig til en cellulær receptor, sialinsyre , som er knyttet til et glykokonjugat , der initierer endocytose. Efter at virussen er blevet overført til sene endosomer, på grund af lav pH , ændres den virale hæmagglutinin (HA) konformation, hvorefter virusets lipidkappe fusionerer med endosommembranen, og de virale frigives til cytoplasma. Dette output udløses af strømmen af ​​protoner gennem den virale M2 protonkanal , som kræver binding til kolesterol for at fungere. Semliki skovvirus (SFV, familie Togaviridae ) og Sindbis virus (SIN, familie Togaviridae ) bruger kolesterol og sphingolipider til at trænge ind i cellen glykoproteinet indeholdt i deres skal , og efterfølgende indtræden i cytoplasmaet [41] . Human T-lymfotropisk virus type I (HTLV-1, fam. Retroviridae ) kommer ind i cellen via glucosetransporter 1 ( GLUT1 ). Ebola-virus og Marburg-virus bruger folatreceptoren -α (FRα) som en cellulær receptor , som er et GPI-forankret protein. Hepatitis B-virus genkender den humane komplementreceptor type 2 (CR2 eller CD21). Humant herpesvirus type 6 (HHV-6) binder til CD46 -receptoren på celleoverfladen. Alle disse cellulære receptorer er placeret i lipid-flåder eller bevæger sig derhen under infektion .

Det seksuelt overførte humane immundefektvirus (HIV) skal overvinde barrieren for epitelceller , der ikke udtrykker CD4 -receptoren eller kemokinreceptorer (disse receptorer bruges ofte til at komme ind i cellen) for at komme ind i værten . En alternativ receptor for HIV-kappe-glycoproteinet på epitelceller er glycosphingolipidet galactosylceramid (GalCer), som er rigeligt i lipid-flåder [42] [43] .

Undersøgelsesmetoder

En af grundene til de talrige kontroverser, der er opstået omkring lipidflåder, er vanskeligheden ved at studere dem i levende celler, der ikke er i termodynamisk ligevægt [21] . Lipid-flåder er små mikrodomæner på 10-200 nm i størrelse [6] . Da deres størrelse er over lysmikroskopets diffraktionsgrænse , er det ekstremt vanskeligt at visualisere lipidflåder direkte. I øjeblikket studeres kunstige membraner, men deres brug har mange ulemper. For det første er indholdet af proteiner i kunstige membraner meget mindre end i biologiske membraner. For det andet er det vanskeligt at modellere de membran -cytoskelet- interaktioner , der finder sted i biomembraner. For det tredje er kunstige membraner blottet for naturlig asymmetri, og det er umuligt at studere dem i en ikke-ligevægtstilstand [6] [44] .

En anden intensivt anvendt metode til at studere lipid-flåder er fluorescensmikroskopi. For eksempel er fluoroforer forbundet med B-underenheden af ​​koleratoksin i vid udstrækning , som binder til den obligatoriske komponent af flåder - gangliosid GM1. Der anvendes også lipofile membranfarvestoffer , som enten er indlejret mellem flåderne og resten af ​​membranen eller ændrer deres fluorescerende egenskaber afhængigt af membranens fase. Et eksempel på sådanne farvestoffer er den ofte anvendte laurdan . Flåder kan også mærkes ved ekspression af fluorescensmærkede proteiner såsom Lck- GFP .

Kolesterolsekvestrering med filipin , nystatin og amphotericin B , fjernelse med methyl-B-cyclodextrin, undertrykkelse af dets syntese med HGM-CoA-reduktaseinhibitorer er eksempler på sådanne metoder . De gør det muligt at observere ændringer i signalering af neurotransmitter med et fald i niveauet af kolesterol i membranen [21] .

Ved hjælp af højopløsningsbilleddannelse og matematisk modellering blev lipid raft-proteiner vist at blive samlet i højdensitets nanoclusters med en radius på 5-20 nm. Ved at bruge målingen af ​​fluorescensresonansenergioverførsel ( eng. fluorescensresonansenergioverførsel, FRET ) mellem de samme prøver (homo-FRET eller fluorescensanisotropi ) , konkluderede Sharma og kolleger, at en brøkdel (20-40%) af GPI- forankrede proteiner er organiseret i højdensitets-klynger med en radius på 4-5 nm [45] . I øjeblikket, for at overvinde problemet med den lille størrelse og dynamiske natur af lipidflåder, bliver observation af bevægelsen af ​​individuelle partikler og molekyler ved hjælp af afkølede, følsomme CCD- kameraer og total intern refleksionsmikroskopi (TIRF) i stigende grad brugt. Denne teknik gør det muligt at opnå information om partiklernes evne til at diffundere i den membran, der undersøges, samt at identificere zoner med begrænsede diffusions- og diffusionsbarrierer på denne membran [46] .  

Andre optiske teknikker anvendes også. For eksempel kan fluorescenskorrelation og krydskorrelationsspektroskopi FCS/FCCS) bruges til at opnå information om mobiliteten af ​​en fluorofor i en membran .  FRET-teknikken ( Fluorescence Resonance Energy Transfer ) kan bestemme, hvornår fluoroforer er i umiddelbar nærhed, og teknikker, der anvender optisk pincet , kan give information om membranviskositet [21] .  

Atomkraftmikroskopi , scanning ion-ledende mikroskopi ( Eng.  Scanning Ion Conductance Microscopy ( SICM ) ), bipolarisation interferometri , nuklear magnetisk resonans bruges også til at studere lipid rafts ; imidlertid er fluorescensmikroskopi stadig den dominerende teknik til at studere lipid-flåder. Det er håbet, at superopløsningsmikroskopi (f.eks. STED-mikroskopi [47] ) og forskellige former for struktureret belysningsmikroskopi i fremtiden vil hjælpe med at overvinde problemerne forårsaget af diffraktionsbegrænsning .

Derudover bruges enzym-linked immunosorbent assay (ELISA), Western blotting og fluorescensaktiveret cellesortering (FACS) [48] [49] [3] til at arbejde med flåder .

Kontroversen om lipidflåde

Rafts rolle i intracellulær signalering, metabolisme og vedligeholdelse af cellestruktur er endnu ikke fuldt defineret, på trods af mange eksperimenter, der anvender forskellige metoder, og selve eksistensen af ​​lipid-flotter er sat spørgsmålstegn ved [50] .

Følgende argumenter argumenterer imod eksistensen af ​​lipid-flåder:

Den første tilbagevisning af det sidste punkt er, at flådens Lo-fase er tættere på grund af intermolekylære hydrogenbindinger mellem sphingolipid- og kolesterolmolekyler, og disse bindinger dannes ikke andre steder [51] .

Det andet argument mod eksistensen af ​​lipid-flåder skyldes effektiviteten af ​​ødelæggelsen af ​​lipid-flåder i forskning. Fjernelse af kolesterol fra flåder kan have negative konsekvenser for pålideligheden af ​​yderligere resultater på flådernes funktioner [52] . De fleste forskere brugte barske metoder til at fjerne kolesterol fra membraner, som ødelagde ikke kun flåder, men også et andet membranfosfolipid , phosphatidylinositol -4,5-bisphosphat (PI(4,5)P 2 ). Dette fosfolipid spiller en vigtig rolle i reguleringen af ​​cytoskelettet [53] , og dets ødelæggelse kan føre til de resultater, der normalt forklares ved fjernelse af kolesterol, herunder lateral diffusion af proteiner i membranen [54] . Da de mest almindeligt anvendte metoder ødelægger både tømmerflåder og PI(4,5)P 2 , kan effekten af ​​kolesterolfjernelse på en bestemt proces ikke tilskrives flådedestruktion alene, da mange ikke-flådeprocesser kan blive påvirket. Endelig, selvom det nu antages, at tømmerflåder på en eller anden måde er knyttet til proteiner, mener nogle forskere, at proteiner kun kan rekrutteres ind i tømmerflåden gennem interaktion med lipidacylhaler, der er skjult inde i membranen, og ikke ellers [55] .

Noter

  1. 1 2 Alberts et al., 2013 , s. 964.
  2. 1 2 3 4 Nelson, Cox, 2011 , s. 543.
  3. 1 2 Thomas S. , Preda-Pais A. , Casares S. , Brumeanu TD Analyse af lipid-flåder i T-celler.  (engelsk)  // Molekylær immunologi. - 2004. - Bd. 41, nr. 4 . - S. 399-409. - doi : 10.1016/j.molimm.2004.03.022 . — PMID 15163537 .
  4. Thomas S. , Kumar RS , Brumeanu TD Rolle af lipid-flåder i T-celler.  (engelsk)  // Archivum immunologiae et therapiae experimentalis. - 2004. - Bd. 52, nr. 4 . - S. 215-224. — PMID 15467486 .
  5. 1 2 3 Korade Z. , Kenworthy A.K. Lipid-flåder, kolesterol og hjernen.  (engelsk)  // Neurofarmakologi. - 2008. - Bd. 55, nr. 8 . - S. 1265-1273. - doi : 10.1016/j.neuropharm.2008.02.019 . — PMID 18402986 .
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 Gedde LJ Udfordringen med lipidflåder.  (engelsk)  // Journal of lipid research. - 2009. - Bd. 50 Suppl. - s. 323-328. - doi : 10.1194/jlr.R800040-JLR200 . — PMID 18955730 .
  7. Simons K. , Ehehalt R. Cholesterol, lipid rafts, and disease.  (engelsk)  // The Journal of clinical study. - 2002. - Bd. 110, nr. 5 . - S. 597-603. doi : 10.1172 / JCI16390 . — PMID 12208858 .
  8. Singer SJ , Nicolson GL Den flydende mosaikmodel af cellemembranernes struktur.  (engelsk)  // Science (New York, NY). - 1972. - Bd. 175, nr. 4023 . - s. 720-731. — PMID 4333397 .
  9. 1 2 3 Vesnina L. E.  Lipid-flåder: rolle i reguleringen af ​​den funktionelle tilstand af cellemembraner  // Faktiske problemer i moderne medicin. - 2013. - T. 13, VIP. 2 (42) . - S. 5-10 .
  10. Stier A. , ​​Sackmann E. Spin-mærker som enzymsubstrater. Heterogen lipidfordeling i levermikrosomale membraner.  (engelsk)  // Biochimica et biophysica acta. - 1973. - Bd. 311, nr. 3 . - S. 400-408. — PMID 4354130 .
  11. Karnovsky MJ , Kleinfeld AM , Hoover RL , Klausner RD Begrebet lipiddomæner i membraner.  (engelsk)  // The Journal of cell biology. - 1982. - Bd. 94, nr. 1 . - S. 1-6. — PMID 6889603 .
  12. Israelachvili JN , Marcelja S. , Horn RG Fysiske principper for membranorganisation.  (engelsk)  // Kvartalsgennemgange af biofysik. - 1980. - Bd. 13, nr. 2 . - S. 121-200. — PMID 7015403 .
  13. Estep TN , Mountcastle DB , Barenholz Y. , Biltonen RL , Thompson TE Termisk opførsel af syntetiske sphingomyelin-cholesterol-dispersioner.  (engelsk)  // Biokemi. - 1979. - Bd. 18, nr. 10 . - S. 2112-2117. — PMID 435470 .
  14. Goodsaid-Zalduondo F. , Rintoul DA , Carlson JC , Hansel W. Luteolyse-inducerede ændringer i fasesammensætning og fluiditet af bovine luteale cellemembraner.  (engelsk)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1982. - Bd. 79, nr. 14 . - s. 4332-4336. — PMID 6956862 .
  15. Simons K. , van Meer G. Lipidsortering i epitelceller.  (engelsk)  // Biokemi. - 1988. - Bd. 27, nr. 17 . - P. 6197-6202. — PMID 3064805 .
  16. Simons K. , Ikonen E. Funktionelle flåder i cellemembraner.  (engelsk)  // Nature. - 1997. - Vol. 387, nr. 6633 . - S. 569-572. - doi : 10.1038/42408 . — PMID 9177342 .
  17. Anchisi L. , Dessì S. , Pani A. , Mandas A. Cholesterolhomeostase: en nøgle til at forhindre eller bremse neurodegeneration.  (engelsk)  // Frontiers in physiology. - 2012. - Bd. 3. - S. 486. - doi : 10.3389/fphys.2012.00486 . — PMID 23316166 .
  18. Rietveld A. , Simons K. Lipiders differentielle blandbarhed som grundlag for dannelsen af ​​funktionelle membranflåder.  (engelsk)  // Biochimica et biophysica acta. - 1998. - Bd. 1376, nr. 3 . - S. 467-479. — PMID 9805010 .
  19. Fivaz M. , Abrami L. , van der Goot F. G. Landing på lipid-flåder.  (engelsk)  // Tendenser i cellebiologi. - 1999. - Bd. 9, nr. 6 . - S. 212-213. — PMID 10354632 .
  20. 1 2 Nelson, Cox, 2011 , s. 545.
  21. 1 2 3 4 Allen JA , Halverson-Tamboli RA , Rasenick MM Lipid raft-mikrodomæner og neurotransmittersignalering.  (engelsk)  // Naturanmeldelser. neurovidenskab. - 2007. - Bd. 8, nr. 2 . - S. 128-140. - doi : 10.1038/nrn2059 . — PMID 17195035 .
  22. King, Michael W. Mechanisms of Signal Transduction (10. februar 2013). Dato for adgang: 26. maj 2015. Arkiveret fra originalen 27. maj 2015.
  23. 1 2 Janes PW , Ley SC , Magee AI , Kabouridis PS Rollen af ​​lipid-flåder i T-celle-antigenreceptor (TCR)-signalering.  (engelsk)  // Seminarer i immunologi. - 2000. - Vol. 12, nr. 1 . - S. 23-34. - doi : 10.1006/smim.2000.0204 . — PMID 10723795 .
  24. Schmitz G. , Grandl M. Opdatering om lipidmembranmikrodomæner.  (engelsk)  // Aktuel mening inden for klinisk ernæring og metabolisk pleje. - 2008. - Bd. 11, nr. 2 . - S. 106-112. - doi : 10.1097/MCO.0b013e3282f44c2c . — PMID 18301084 .
  25. Simons K. , Toomre D. Lipidflåder og signaltransduktion.  (engelsk)  // Naturanmeldelser. Molekylær cellebiologi. - 2000. - Vol. 1, nr. 1 . - S. 31-39. - doi : 10.1038/35036052 . — PMID 11413487 .
  26. 1 2 3 Field KA , Holowka D. , Baird B. Fc epsilon RI-medieret rekruttering af p53/56lyn til detergent-resistente membrandomæner ledsager cellulær signalering.  (engelsk)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1995. - Bd. 92, nr. 20 . - P. 9201-9205. — PMID 7568101 .
  27. 1 2 Sheets ED , Holowka D. , Baird B. Membranorganisation i immunglobulin E-receptorsignalering.  (engelsk)  // Aktuel mening i kemisk biologi. - 1999. - Bd. 3, nr. 1 . - S. 95-99. — PMID 10021405 .
  28. 1 2 Baird B. , Sheets ED , Holowka D. Hvordan deltager plasmamembranen i cellulær signalering fra receptorer for immunglobulin E?  (engelsk)  // Biofysisk kemi. - 1999. - Bd. 82, nr. 2-3 . - S. 109-119. — PMID 10631794 .
  29. Stauffer TP , Meyer T. Compartmentalized IgE-receptor-medieret signaltransduktion i levende celler.  (engelsk)  // The Journal of cell biology. - 1997. - Vol. 139, nr. 6 . - S. 1447-1454. — PMID 9396750 .
  30. Holowka D. , Sheets ED , Baird B. Interaktioner mellem Fc(epsilon)RI og lipid raft-komponenter reguleres af actincytoskelettet.  (engelsk)  // Journal of cell science. - 2000. - Vol. 113 (Pt. 6). - S. 1009-1019. — PMID 10683149 .
  31. Sheets ED , Holowka D. , Baird B. Kritisk rolle for kolesterol i Lyn-medieret tyrosin-phosphorylering af FcepsilonRI og deres tilknytning til detergent-resistente membraner.  (engelsk)  // The Journal of cell biology. - 1999. - Bd. 145, nr. 4 . - s. 877-887. — PMID 10330413 .
  32. Goitsuka R. , Kanazashi H. , Sasanuma H. ​​, Fujimura Y. , Hidaka Y. , Tatsuno A. , Ra C. , Hayashi K. , Kitamura D. A BASH/SLP-76-relateret adapterprotein MIST/ Clnk involveret i IgE-receptormedieret mastcelledegranulering.  (engelsk)  // International immunologi. - 2000. - Vol. 12, nr. 4 . - S. 573-580. — PMID 10744659 .
  33. Langlet C. , Bernard AM , Drevot P. , He HT Membranflåder og signalering af multikæde-immungenkendelsesreceptorerne.  (engelsk)  // Aktuel mening i immunologi. - 2000. - Vol. 12, nr. 3 . - S. 250-255. — PMID 10781401 .
  34. Zhang W. , Trible RP , Samelson LE LAT palmitoylering: dens væsentlige rolle i membranmikrodomænemålretning og tyrosinphosphorylering under T-celleaktivering.  (engelsk)  // Immunitet. - 1998. - Bd. 9, nr. 2 . - S. 239-246. — PMID 9729044 .
  35. Brdiĉka T. , Cerný J. , Horejŝí V. T-cellereceptorsignalering resulterer i hurtig tyrosinphosphorylering af linkerproteinet LAT til stede i detergent-resistente membranmikrodomæner.  (engelsk)  // Biokemisk og biofysisk forskningskommunikation. - 1998. - Bd. 248, nr. 2 . - S. 356-360. — PMID 9675140 .
  36. Cary LA , Cooper JA Molecular switches in lipid rafts.  (engelsk)  // Nature. - 2000. - Vol. 404, nr. 6781 . - S. 945-947. - doi : 10.1038/35010257 . — PMID 10801110 .
  37. 1 2 Gupta N. , DeFranco AL Lipidflåder og B-cellesignalering.  (engelsk)  // Seminarer i celle- og udviklingsbiologi. - 2007. - Bd. 18, nr. 5 . - s. 616-626. - doi : 10.1016/j.semcdb.2007.07.009 . — PMID 17719248 .
  38. 1 2 3 Chazal N. , Gerlier D. Virusindtrængning , samling, spirende og membranflåder.  (engelsk)  // Mikrobiologi og molekylærbiologi anmeldelser: MMBR. - 2003. - Bd. 67, nr. 2 . - S. 226-237. — PMID 12794191 .
  39. 1 2 3 4 Pietiäinen VM , Marjomäki V. , Heino J. , Hyypiä T. Viral indtrængen, lipidflåder og huleosomer.  (engelsk)  // Annals of medicine. - 2005. - Bd. 37, nr. 6 . - S. 394-403. - doi : 10.1080/07853890510011976 . — PMID 16203612 .
  40. Rajendran L. , Simons K. Lipidflåder og membrandynamik.  (engelsk)  // Journal of cell science. - 2005. - Bd. 118, nr. Pt 6 . - S. 1099-1102. - doi : 10.1242/jcs.01681 . — PMID 15764592 .
  41. Rawat SS , Viard M. , Gallo SA , Rein A. , Blumenthal R. , Puri A. Modulation af indtrængen af ​​indkapslede vira af kolesterol og sphingolipider (Review).  (engelsk)  // Molekylær membranbiologi. - 2003. - Bd. 20, nr. 3 . - S. 243-254. - doi : 10.1080/0968768031000104944 . — PMID 12893532 .
  42. Campbell SM , Crowe SM , Mak J. Lipid rafts og HIV-1: fra viral indtrængen til samling af afkomsvirioner.  (engelsk)  // Journal of clinical virology: den officielle publikation af Pan American Society for Clinical Virology. - 2001. - Bd. 22, nr. 3 . - S. 217-227. — PMID 11564586 .
  43. Alving CR , Beck Z. , Karasavva N. , Matyas GR , Rao M. HIV-1, lipid-flåder og antistoffer mod liposomer: implikationer for anti-viral-neutraliserende antistoffer.  (engelsk)  // Molekylær membranbiologi. - 2006. - Bd. 23, nr. 6 . - S. 453-465. - doi : 10.1080/09687860600935348 . — PMID 17127618 .
  44. Jacobson K. , Mouritsen OG , Anderson RG Lipid-flåder: ved en krydsning mellem cellebiologi og fysik.  (engelsk)  // Naturcellebiologi. - 2007. - Bd. 9, nr. 1 . - S. 7-14. - doi : 10.1038/ncb0107-7 . — PMID 17199125 .
  45. Sharma P. , Varma R. , Sarasij RC , Ira , Gousset K. , Krishnamoorthy G. , Rao M. , Mayor S. Organisering af flere GPI-forankrede proteiner i nanoskala i levende cellemembraner.  (engelsk)  // Cell. - 2004. - Bd. 116, nr. 4 . - s. 577-589. — PMID 14980224 .
  46. Ritchie K. , Shan XY , Kondo J. , Iwasawa K. , Fujiwara T. , Kusumi A. Detektion af ikke-brunsk diffusion i cellemembranen ved sporing af enkelt molekyle.  (engelsk)  // Biofysisk tidsskrift. - 2005. - Bd. 88, nr. 3 . - s. 2266-2277. - doi : 10.1529/biophysj.104.054106 . — PMID 15613635 .
  47. Eggeling C. , Ringemann C. , Medda R. , Schwarzmann G. , Sandhoff K. , Polyakova S. , Belov VN , Hein B. , von Middendorff C. , Schönle A. , Hell SW Direkte observation af nanoskala-dynamikken i membranlipider i en levende celle.  (engelsk)  // Nature. - 2009. - Bd. 457, nr. 7233 . - S. 1159-1162. - doi : 10.1038/nature07596 . — PMID 19098897 .
  48. Thomas S. , Kumar RS , Casares S. , Brumeanu TD Sensitiv påvisning af GM1-lipidflåder og TCR-opdeling i T-cellemembranen.  (engelsk)  // Journal of immunological methods. - 2003. - Bd. 275, nr. 1-2 . - S. 161-168. — PMID 12667680 .
  49. Thomas S. , Kumar R. , Preda-Pais A. , Casares S. , Brumeanu TD En model for antigen-specifik T-celle-anergi: forskydning af CD4-p56(lck)-signalosom fra lipid-flåderne af en opløselig, dimerisk peptid-MHC klasse II kimær.  (engelsk)  // Journal of immunology (Baltimore, Md.: 1950). - 2003. - Bd. 170, nr. 12 . - P. 5981-5992. — PMID 12794125 .
  50. Munro S. Lipid-flåder: undvigende eller illusion?  (engelsk)  // Cell. - 2003. - Bd. 115, nr. 4 . - s. 377-388. — PMID 14622593 .
  51. Barenholz Y. Sphingomyelin og kolesterol: fra membranbiofysik og flåder til potentielle medicinske anvendelser.  (engelsk)  // Subcellulær biokemi. - 2004. - Bd. 37. - S. 167-215. — PMID 15376621 .
  52. Pike LJ , Miller JM Kolesteroludtømning delokaliserer phosphatidylinositol bisphosphat og hæmmer hormonstimuleret phosphatidylinositol omsætning.  (engelsk)  // The Journal of biological chemistry. - 1998. - Bd. 273, nr. 35 . - P. 22298-22304. — PMID 9712847 .
  53. Caroni P. Nye EMBO-medlemmers anmeldelse: regulering af aktincytoskelet gennem modulering af PI(4,5)P(2)-flåder.  (engelsk)  // EMBO-tidsskriftet. - 2001. - Bd. 20, nr. 16 . - s. 4332-4336. - doi : 10.1093/emboj/20.16.4332 . — PMID 11500359 .
  54. Kwik J. , Boyle S. , Fooksman D. , Margolis L. , Sheetz MP , Edidin M. Membrankolesterol, lateral mobilitet og den phosphatidylinositol 4,5-bisphosphatafhængige organisation af celleaktin.  (engelsk)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2003. - Bd. 100, nej. 24 . - P. 13964-13969. - doi : 10.1073/pnas.2336102100 . — PMID 14612561 .
  55. Edidin M. Tilstanden af ​​lipidflåder: fra modelmembraner til celler.  (engelsk)  // Årlig gennemgang af biofysik og biomolekylær struktur. - 2003. - Bd. 32. - S. 257-283. - doi : 10.1146/annurev.biophys.32.110601.142439 . — PMID 12543707 .

Litteratur

Links