Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 93
Текст из файла (страница 93)
Наприм р. фосфатидилзтанолвмнн не дает звмкнугык бислгже при днснергмро анн в солеаык растворах прн нентральны» рН Это абьясняется слабой гинратацнеи полярных групп фосфатиднлэта ногэмина не»вдет»не обрааов в соле»он связи между аминогруппамн и фосфатнымн группами сосед х молекул. Однако липосомы удаетсн получ ть, если днспергнр еа фосфатидилзтаноламина проводить в раста рак с низкой ионной си ой и прн высо и» знв чениях рН илн днспергироеать фхфатнцилзгано з ин в смеси с фосфатинилхолином.
по данным реитгеноструктурного анализа общая то о1ина лнидно оби а н л аз посо аг и нн г ф сфа дш холина составляет 4 нм, а толщина его днглицеридной части рван» 3 нм. Площадь, приходящаяся на одну молекулу фосфатиднл коли на а лююсомальном бис юе, составляет около ОП2 нм', что сост»стет.
вует плош»ди з фосфатндилхолиновам монослое, сжатом до давления цО 2,5 1О 'н,'см. То шина водном промежутка между «аумя соседни и липндными бислоямн сост»»лает около 2- 3 нм, но может аоэр ать до 20 им н более в случа» »арал н к бислоее. Соответственно )»е ичивается и сум арный вн)тре н й олный обг хм»осам.
В среппем объе водной фазы мнапюлан ык липосо обы на составляет около 20 40 ' от н» общего обм. а В расчете иа 1 о ь лнпида ( НЮО г) многослойные янпосомы могу включать от 1 до 4 л воды. Гюльшая часть внутренней коды многослойны» линоса асмотчес и активна, благодер» чему онн обладают свойствами идее ьюго осмометра, меня» свой обьем а стает на изменение концентрации нару «ного расмюра. В гипптанн ескнх раст орах вод» устрем. лютея внутрь лнпосом и они быстро набухают В гнпертпничес нх средах липосомы «сморщнеаются за счет гютерн воды из еже»- мелл»рюго пространства.
Однако частыюды в лнпосома» остается асмотически неактивной. Например, у и чно о фосфатнднлколииа на 1 моги»уз!у лнпидв нрикоднтс» около 25 молекул осмотическн н актнвн й воды, что отееч»ет минимально» юирине ме заме»парного простраиспж в 1,2 — 1.4 нм. Малые моноламеллярные лиоосомы (рнс, 305) могут быть пшжче ы при об!жботке многослойных ипосом ультразвуком. Вругне способы приготовления малых линасом «ел»мают ин:кеьцию (впрыскивание) спиртовых раста роа ливипав а водную среду, экструзию (продавлнеаиие! воины» лилианы» дисперсия под бгшьшим дапчеиием н так называемом прессе Френча, а также удаление солюбилизнрук»цсго детергенти диализом и и гельфнльтрвцией.
Гомогенную фракцию малых лигюсп у»ветс» вьщелить црн их шль-фильтрации на круднопористм» агаргзнык геляк (рис. 306) либо с помощью ультра центрифуги(юеани ». По данным сзеторассеян я, аналитического ультрвцентр фугироваии» н элект)юииой микрос опии, средний дивмегр моноламеллнрнык липосо, полученнык нз яичного фосфшиднлхолина абра(юткай ультразвукам, сосшвляет 25 им, а их мелекулнриая масса раина 1,5 ° 10г 2,! ° 10". Эю сост етствуст 2 — 3 тью.
ма»скул фосфатидилхолниа на одну лино. Мола«виню ме драны н н се в ма а на. аш 24 я зв.а пр 24 ),О иаи за алм пр»37 3» за ЗО Ва ига)и у 40 а- з \ ьу л«у «Е щ к кг у »- 4 . » з у уу Юешуг а ° р аг .Па у. щ а уг а 4 саму. Диаиатр внутренней водной аолосг» малы» липосом составляет 7 — 3 нм. Удельный водный обьем малы» лнпасом сравнительно невелик составляет вса 02--1,5 л)моль ляпина. В отличие пт мнагаслоииы» малые макала«илларныа анпосамы не проявляют асматичщ:кай активности. Размер пилотам, полу асмы» обработкой ультразвукам.
зависят ат природы используемого липида. В случае кислы» фосфолипидав (например, фосфвпгдилсерия, фап)ючнлилиназит н др) образуются, «вк правило, липосомы меньшею размера )диаметр акала 20 нм). Размер однослойны» липасам та«ие уменыпются по мере снииеннн длины мнрнокнслотнык палей фосфави»ндны» молекул. Нвпропгв, включение хшистермнв в липасомы приводит к увеличению их диаметр» до 35 40 нм.
Ьгюлог чес ю ме~ бре м »л г ~ г и и ю»» к д ю л м ь т» н " "' гл Лилиан»с днсперсни, Юетояю»е ит малых моноламслляр»ых липосом, как правило, г;тличвюгся высокой устойчивостью к агрегаПн» и не «оегулирувгт а течение длительного щ»меня, Немому эт» дисперсии оказались весьма подходящими объектами для исследование рвал» ными спактрвльными методами. Недссютком малых липосом ивляется неболыаой внутренней обьсм, что ограничивает ваемо»тююги их при»сивина длл моделнроланн» транлюртных 4;ункпий мемЯраиных систем.
Эт дос ен 6 оно ж ллврн е игюсомы (р с. 309), котэрыс в настоящее аре я широко нспольчуютс» для р«конструкции разл чныз систем мембранного транспорта. По своим с»аист»ам они занимают промежуточное полажение между малыми моноламеллврными липасомами и многослойными линоса мами. Квк и гюследнне, больш нала яр ме липосомы имеют эначитеяьныи внутренн й уд льный воднын обьем (8 14 л,эмаль лиц«да) н облвцают асматиэескои акгианостыа В то »с вре к ним применимы м огне спектральные стад, та позволяе белее полно ахарвктернзоеа саоиства образующего и» липндного би слав.
Методы получен н «рупии а оламеллярных и малых липасом «а много с одн . О а ючают. например. удаление солюбл энрующего дстерге та в успп«»як оитролируемого днвли а, тэ «е цн рве(вора ип ла в легколетуым распюрите с (диэтилоаьэи эфир, петролеинын эфир, пентаи) е подагр тую да 00 Сваднуюфезу (мет добрашенно фаюаогоупвриввннв). Круп ные дна эюйнме ли осомь1 могут бить также пал>чены из ма ых ли>асам путем их слиянии под деиствием и нав Са' ' и и у о.
вни тер отропнога фазового пере одв В процессе црнгптавлен н линоса э их «нутренн й юод ыи объем «клю юнас е кеше тва, «оторыс содержатся в искодно д р эр, 06 т тш ду а и окружающей средою связан с их цпэкаждени м через липидныи бислой, являющийся диффузионным барьером, в ледствие чего лнгюсомы ши>ак испальзуюпя длв выяснения баршрной функци лиц дав и для моделиро анни раз. и ы транс! ортных праце сав Суще т уюшие метадь нзучени» ирэн а»смести линоса мол;на ра де ить на две рупвы 1) методы, оспа» нн на прн а номере ии калнчестш акога либо впцес щ, в ш дшега н..
нпасом эа апределеннын нрамежут к вре е и: 2) гады, основанные на асмо. тичес их свэйствах л песом Наиба ьшее рвспр, странение «алу л метоц цр ага з ере ня концентрации диффуидируюшего ве. шест»в. Эт т метод сравнительна прост в теин соком отнаше ии >жабе но пригоден для веижств, нмеяэци н экую проницаемость. например дл» неарганнчес и атнанов н авионов,глюкозм. амина кислот н т. д Обь »на испо ьэунпся саед«не»и«, меченнью радио.
активны и затопа н сали, кодер ащне '"На ', чХ» ', К ', »С) . 'ВО нл» орган ческ е соединения, эеченныс 'С или 'Н Ка модели. липасомы значительно бли е к биологическим брама, е 6 с эинь|е линял ые ~стенки Как биолшические мембраны, онн предстаю вю гобои за «»утис системы, чта д вет их пр пщнымн дл науч ния пассивного транспорт» иаэ ав и малых молекул через лииидный бислои В отличие от ВЛМ. липосаь(ы достаточно стабильны и ве содер «ет ар ан ски» растворителей. Состав лнпидов влицосомех мпл но цро нюльна варьировать и таким образом напр«мы»на и менять свойства мембраны.
В ивето». шее «ре я хороша ра работе»и методы вклв:ченн» фу «ционально а швнык мембран б о с . Тз >се е н ю белково лнпипные стр>ктур ~ обычно называю ся лра го.юно сомами (рнс. 310). Влагод ря ваемо «насти реконструкции бра и о н а ю »чав >даетгв моделироват ферментатнвные. транспортные и рецепторньи функции леючных ме бран. В посомы можно засечи антиг 'ны, а также коеалентно присоединить антитела (рис.
311) и испояьзають и» е н мунологнческих исследованиях. Они представляют собон удобную молель длн изучен«» дейспа я ноги лекарственных аеэцеста, витаминов. г рманов, антибиотиков и т. д Квк уже отмечалось, рж образааа нии ли>асом «одорастваримые веществ» захватываются вместе с ва дой и попадают ео внутреннее пространство л цос м Та им путем можно «начинять л посамы различным ше, а М д е е брь ы л о, Р с 0 и — с ле врет«енине нреиараты, вслтнды, бел н и лаже нукленновые кислоты и н» фрагменты. В настоящее врем» во многих лабораториак мира ведутся интенсивные рабшы по выяснению возможностей медицинского применены» липосом в качестве средства доставки различны» ле. кауствениых препарнтов в определенные органы и ткани с целью «оздейстния на целый организм. По-видимому, наиболее интересные ф~~- осси,гуйще- г ' + 'с-(сн,уубчр(сп,г,— йц~~' о перспекпгвы практ ческого применения лигюсом связаны с кимиотерапией рака, лечением диабета, артрита н лейшманноза, коррекцией ферме иглой «еюмтаточиости и копре ален нем дефектов южчочнмк мембран, модификацией иммунного ответа организм«, а тазг«с с введением Рнк и Днк в «летки для гишения проблем генной инженерии и биотехнологии.
Молекулярная организация биологических мембран В стремлении понять тп, как устроены бкологическне мембрвньг, многие исслешнмтели денно пылите сь свестн все разнообразие различны мембранных систем к одной универсальной модели, «оторва сбъясинла бы имеющиеся экспериментальные бмкты. Однако возникновение новык методов открывало неизвестные ранее сторены а фуш цнонированни н структуре мембран и приаодшю «рождению гювых идей и кпицепцнй, Первые представления о структуре биологическ х мембран, по-вид«мому, следует связывэть с предполокением ех Онертона о том, то мембрана долгкна иметь липидную природу П599!.
В 1925 г. голландские исслеловате и Э. Гоотер и пк Грендель измерили плопшдь. занимаемую е монослсе лвпидэми, экстрагнро ванными иэ мембраны эритроситок и пришли к выволу, по келнества липнлож имеюшнхс» в оды!и клетке, достато но ллв абразоваиив по асей ее поверхности шглошного слоя толщиной е Лве молекулы. На нощ го ы авали гипотезу, то клеточная мембрана представляет собой д они»и липидный слой. в ко тором гищюфильные групп лнпидных молекул локалнм вани нв поверхности, а углеводородные ц пи образуют гилрофобную внутреннюю область.
Несмотря на то то э работе были допущены метода вские ошибки. преастввлени оп»пивном бнслее «ак о полуороницэемом барьере, онружвющем клетку, захватило всобрэгкение биолоюв того времени и дало мощный тол ок развитию дзльнеи ших исследований. Мысль о том, что с мембранами связаны белки, вью азал впереие Дж. Дэниелл» а 1935 г. в связи с необходимостью объвс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
