ЛИПИДНЫЕ РАФТЫ: ХАРАКТЕРИСТИКА, ВИДЫ, ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В липидные рафты , также известный своим английским названием «липидные рафты» локализованы области или микродоменных плазматической мембраны, богатые в сложных липидов и холестерина. Они очень маленькие по размеру, хотя могут составлять от 30 до 40% мембраны.

Эти микродомены также обнаруживаются в других клеточных мембранах и в комплексе Гольджи. В общем, они осуществляют множество клеточных процессов, таких как регуляция и трансляция сигналов, эндоцитоз, экзоцитоз и клеточная подвижность, среди прочего.

Организационная схема липидных рафтов. Взято и отредактировано: Lizanne Koch lgkoch.

Известно, что липидные рафты, участвующие в различных клеточных процессах, связаны с такими заболеваниями, как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, астма и многие другие.

история

Считалось, что белки и липиды клеточной мембраны в течение нескольких лет имели случайное или случайное распределение на плазматической мембране. На это указывает модель жидкой мозаики, предложенная Зингером-Николсоном в 1972 году.

В последующие годы новые доказательства начали появляться в результате исследований, связанных, в частности, с мембранными липидными кластерами и дифракцией рентгеновских лучей, что привело к формулировке новых гипотез относительно упорядочения и расположения липидов.

В 1982 году Карновский и др. Формализовали концепцию липидных доменов в мембране. Благодаря этому исследованию они смогли продемонстрировать существование неоднородности в распаде жизни DPH, также известного как 1,6-дифенил-1,3,5-гексатриен.

Открытие Карновского и др. Означало открытие, что в липидной среде мембраны существует несколько фаз.

В дополнение к этому исследованию в 1988 году ученые Саймонс и ван Меер, перефокусировавшись на липидные домены или рафты, предположили, что эти домены состоят из важного множества липидов, таких как холестерин и другие сложные соединения.

Знания об этих регионах принадлежат не одному автору, а накоплению знаний о них. Это связано с тем, что существование мембранных микродоменов или липидных рафтов было постулировано в 1970 году, до модели Зингера-Николсона, с использованием биофизических подходов, которые впоследствии могли быть подтверждены.

В последние годы знания о липидных рафтах значительно расширились. Несколько исследований выявили их размер, форму, роль, которую они играют в клетке, а также их функции и другие аспекты этих микродоменов.

характеристики

Общие положения

Липидные рафты характеризуются тем, что представляют собой микродомены размером примерно от 10 до 300 нанометров (нм). Хотя они небольшие по размеру, они обычно составляют большую часть плазматической мембраны. У них примерно в 3-5 раз больше холестерина, чем в окружающем бислое.

Как описано выше, рафты обогащены сложными липидами, такими как сфинголипиды и сфингомиелин. Ненасыщенные жирные кислоты в них практически отсутствуют, и они нерастворимы в неионных детергентах в низких концентрациях.

Эти микродомены называют рафтами, поскольку они образуют более плотную липидную фазу, чем молекулы фосфолипидных групп. Они составляют определенные области плазматической мембраны, которые напоминают подвешенные или плавающие карманы среди остальных липидов.

белка

Не все липидные рафты идентичны друг другу. Они также могут состоять из важного множества белков, связанных с киназами, синтазами, белков, связанных с гликозилфосфатидилинозитом (GPI), кавеолинов, а также флотилинов, среди прочего.

Расположение на мембране

Что касается расположения общих или типичных липидов рафтов (холестерин, сфингомиелин, а также гликосфинголипиды), то они обычно находятся в экзофациальном клапане мембраны.

С другой стороны, глицерофосфолипиды имеют тенденцию проявлять некоторое предпочтение в цитофасциальной области плазматической мембраны.

В сперматозоидах млекопитающих липидные рафты обнаруживаются по всей поверхности и не ограничиваются конкретными доменами.

производство

Липидные рафты или липидные рафты у млекопитающих образуются в комплексе Гольджи. Ученые, даже зная, где они образовались, не знают наверняка, как осуществляется этот процесс и как впоследствии плоты сохраняются как самостоятельная сущность.

Типы

К настоящему времени обнаружено два типа липидных рафтов: кавеолы ​​и плоские.

Плоские плоты

Также известен как липидные рафты без кавеол или гликолипидных липидов. Это не инвагинированные плоты; то есть они продолжаются до плоскости плазматической мембраны. Никакой дополнительной информации о его морфологии или структуре не известно.

Плоты Caveola

Они представляют собой липидные рафты, представленные в виде инвагинаций плазматической мембраны размером от 50 до 100 нм. Они богаты белками и липидами, такими как холестерин и энфингомиелины. Его биогенез и поддержание зависят от интегральных белков, называемых кавеолинами.

Липидные рафты, богатые сфинголипидами. Взято и отредактировано: Gustavocarra.

Характеристики

Основная функция липидных рафтов - это трансдукция, то есть преобразование или преобразование сигналов в другие ответы или специфические сигналы. Они делают это благодаря присутствию молекул, участвующих в передаче сигналов, и неоднородности их состава.

Известно большое разнообразие функций, выполняемых липидными рафтами. Здесь мы увидим некоторые из самых важных.

Иммунная реакция

Некоторые исследования предполагают активное участие липидных рафтов в ответах иммунной системы. Различные рафты связаны для трансдукции, которая в случае иммунной системы активирует Т-лимфоциты, в конечном итоге вызывая ответ.

Противоположный случай происходит, когда эти плоты разрывают свою ассоциацию через физическое разделение, что приводит к отсутствию активирующего сигнала и прекращению иммунного ответа. В этом процессе рафты не только выполняют функцию трансдукции, но и регулируют деятельность.

экзоцитоз

Процесс экзоцитоза состоит из слияния везикул, заполненных внутриклеточной жидкостью, с плазматической мембраной для высвобождения везикулярного содержимого во внеклеточной среде, а также включения везикулярных белков и липидов в мембрану.

Различные исследования показывают, что холестерин, сфинголипиды и липидные рафты играют решающую роль в этом процессе. Липидные рафты при экзоцитозе концентрируют белки в определенных местах плазматической мембраны, а также играют регулирующую роль в этом процессе.

Точки входа

Сегодня известно, что липидные рафты могут служить точкой входа для различных типов внешних агентов, таких как микроорганизмы, вирусы и токсины. Однако причина, по которой эти клеточные компоненты выполняют эту функцию, пока не известна.

Известно, что липидные рафты используются различными микроорганизмами для защиты от иммунной системы и, таким образом, для распространения по всему телу.

Наблюдается миграция или движение плотов к точкам контакта нескольких патогенов и зависимость от холестерина, так что происходит проникновение и даже выход внешнего агента.

Ссылки

1. К. Саймонс и Д. Тоомре (2000). Липидные рафты и передача сигналов. Обзоры природы в молекулярной клеточной биологии.
2. К. Саймонс и Р. Эхехальт (2002). Холестерин, липидные рафты и болезни. Журнал клинических исследований.
3. Л. Пайк (2003). Липидные рафты: порядок в хаосе. Журнал липидных исследований.
4. Липидный плот. Восстановлено с en.wikipedia.org.
5. Т. Н. Эстеп, Д. Б. Маунткасл, Ю. Баренхольц, Р. Л. Билтонен и Т. Э. Томпсон (1979). Температурное поведение синтетических дисперсий сфингомиелин-холестерин. Биохимия.
6. Д. Родригес Падрон, Х. Родригес Падрон (2014). Микродомены или липидные рафты. Ольгинский университет медицинских наук.
7. М. Моралес (2008). Липидные рафты (Lipid raft) модулируют процесс коммуникации макрофагов и бактерий. Кандидатская диссертация, Национальный политехнический институт. Мексика.
8. К. Тошимори и Э. М. Эдди (2015) Глава 3 - Сперматозоид. В TM Plant & AJ Zeleznik. Физиология репродукции Кнобила и Нилла. Четвертое издание, Elsevier.
9. Структурная биохимия / Липиды / Липидные рафты. Восстановлено с en.wikibooks.org.
10. К. Салаун, Д. Джеймс и Л. Х. Чемберлен (2004). Липидные рафты и регуляция экзоцитоза. Трафик.