+3 (067)191-27-92
+3 (063)373-65-33

Влияние холестерина на содержание воды в фосфолипидной бислое

Влияние холестерина на содержание воды в фосфолипидной бислоеНо в соответствии с общим диффузии вещества через мембраны величина потока вещества (включая воду) пропорциональна произведению подвижности молекул вещества в среде мембраны и (а, следовательно, обратно пропорциональна вязкости мембранного материала л) на концентрацию вещества в мембранной фазе). Вместе с тем содержание воды отражает общую гидрофильность мембран, а поэтому должно коррелировать с растворимостью в мембранах гидрофильных (полярных) молекул и ионов, а значит, и с проницаемостью мембран для этих субстратов. Использование ряда методов, включая ИК-спектроскопию и ЯМР, позволяет оценивать состояние и количество воды, связанной с поверхностью макромолекул или клеточных структур, однако до последнего времени отсутствовали прямые методы определения содержания воды в самом фосфолипидной бислое мембран.

Одним из способов оценки локализации молекул воды в липидном бислое может быть измерение дифракции нейтронов на ориентированных бислоях фосфолипидов. При этом измеряют разницу в профиле рассеивания нейтронов в бислоях фосфолипидов, содержащих Н20 или такое же количество ВО. Рассеяние нейтронов протонами и дейтронами значительно различается, так что различие в профилях рассеивания позволяет оценить локализацию адсорбированной бислоем воды.

Оказалось, что вода локализуется только в полярной области фосфолипидного бислоя, причем в твердых бислоях одна молекула связывается с фосфатной группой фосфолипида, а вторая — с карбонильной группой жирнокислотных остатков (точнее 1,3+0,3 и 0,7+0,2 молекулы воды на молекулу дипальмитоил фосфатидилхолина). В жидком бислое оценить точную локализацию воды труднее, но и здесь она преимущественно сосредоточена в области фосфатных групп.

В 1974 г. выдвинул гипотезу, что многие эффекты холестерина на мембрану могут быть обусловлены его влиянием на концентрацию мембраносвязанной воды. Этот автор предположил, что в не содержащем холестерин липидном бислое молекулы воды могут проникать в поверхностный слой мембраны, вероятно, до уровня карбонильных групп сложноэфирных связей жирных кислот с глицерином, и образовывать водородные связи с этими группами.