LIPIDOVÉ PLTE: VLASTNOSTI, TYPY, FUNKCIE - BIOLÓGIE

Tieto lipidové rafty , tiež známy svojím anglickým názvom "lipidový raft" sú lokalizované regiónov alebo mikrodomén plazmatické membrány, bohatej na zložitých lipidov a cholesterolu v krvi. Sú veľmi malé, aj keď môžu tvoriť 30 až 40% membrány.

Tieto mikrodomény sa nachádzajú aj v iných bunkových membránach a v komplexe Golgi. Vo všeobecnosti vykonávajú veľké množstvo bunkových procesov, ako je napríklad regulácia a translácia signálov, endocytóza, exocytóza a mobilita buniek.

Organizačná schéma lipidových raftov. Prevzaté a upravené: Lizanne Koch lgkoch.

Je známe, že lipidové plte sa podieľajú na rôznych bunkových procesoch a súvisia s chorobami, ako je Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba, astma a mnoho ďalších.

histórie

Predpokladalo sa, že proteíny a lipidy bunkových membrán majú na plazmatickej membráne niekoľko rokov náhodnú alebo náhodnú distribúciu. Naznačil to model tekutej mozaiky, ktorý navrhol Singer-Nicolson v roku 1972.

V neskorších rokoch sa začali objavovať nové dôkazy z výskumov týkajúcich sa zoskupení membránových lipidov a röntgenovej difrakcie, čo viedlo k formulácii nových hypotéz týkajúcich sa usporiadania a lokalizácie lipidov.

V roku 1982 Karnovsky a kol., Formalizovali koncept lipidových domén v membráne. Vďaka tomuto výskumu dokázali dokázať existenciu heterogenity v úpadku života DPH, známeho tiež ako 1,6-difenyl-1,3,5-hexatrién.

Nálezy Karnovského a kol. Znamenali objav, že v lipidovom prostredí membrány existuje viac fáz.

Vedci Simons a van Meer v roku 1988 okrem tejto štúdie navrhli, aby tieto domény boli zložené z dôležitej škály lipidov, ako je cholesterol a iné komplexné zlúčeniny, pri opätovnom zameraní na lipidové domény alebo rafty.

Znalosť týchto regiónov nepatrí jednému autorovi, ale akumulácii poznatkov o nich. Je to spôsobené skutočnosťou, že existencia membránových mikrodomén alebo lipidových raftov bola postulovaná v roku 1970, pred modelom Singer-Nicolson, s použitím biofyzikálnych prístupov, ktoré by sa neskôr mohli potvrdiť.

V posledných rokoch sa znalosť lipidových raftov výrazne zvýšila. Niekoľko výskumov odhalilo ich veľkosť, tvar, úlohu, ktorú v bunke zohrávajú, ako aj ich funkcie a ďalšie aspekty týchto mikrodomén.

vlastnosti

Všeobecné

Pre lipidové plte je charakteristická mikrodoména asi 10 až 300 nanometrov (nm). Aj keď sú malé, spravidla tvoria veľkú časť plazmovej membrány. Majú asi 3 až 5-násobok množstva cholesterolu, ktoré sa nachádza v okolitej dvojvrstve.

Ako je opísané vyššie, rafty sú obohatené komplexnými lipidmi, ako sú sfingolipidy a sfingomyelín. Nenasýtené mastné kyseliny sú v nich sotva prítomné a v nízkych koncentráciách neiónových detergentov sú nerozpustné.

Tieto mikrodomény sa nazývajú rafty, pretože tvoria hustejšiu lipidovú fázu ako molekuly fosfolipidových skupín. Tieto tvoria konkrétne oblasti plazmatickej membrány, ktoré sa podobajú zaveseným alebo plávajúcim vreckám medzi ostatnými lipidmi.

proteín

Nie všetky lipidové plte sú navzájom identické. Môžu sa tiež skladať z dôležitého množstva proteínov kotvených okrem iného medzi kinázami, syntázami, proteínmi spojenými s glykozylfosfatidylinozitolom (GPI), caveolínmi a tiež flotilínmi.

Umiestnenie na membráne

Pokiaľ ide o lokalizáciu bežných alebo typických lipidov raftov (cholesterol, sfingomyelín a tiež glykosfingolipidy), tieto sa zvyčajne nachádzajú v exofaciálnej chlopni membrány.

Na druhej strane majú glycerofosfolipidy tendenciu vykazovať určité preferencie pre cytofaciálnu oblasť plazmovej membrány.

V spermiách cicavcov sa lipidové plte nachádzajú na celom povrchu a nie sú obmedzené na konkrétne domény.

výroba

Lipidové rafty alebo lipidové rafty sa u cicavcov vytvárajú v komplexe Golgi. Vedci, dokonca aj keď vedia, kde sa tvoria, nevedia s istotou, ako sa tento proces vykonáva a ako neskôr sa rafty zachovávajú ako nezávislá entita.

druhy

Doteraz boli objavené dva typy lipidových plt: jaskyne a ploché.

Ploché plte

Známy tiež ako nekovové alebo glykolipidové lipidové plte. Nie sú to invaginované člny; to znamená, že sú spojité s rovinou plazmovej membrány. Nie sú známe žiadne ďalšie informácie o jeho morfológii alebo štruktúre.

Caveola plte

Sú to lipidové plte predstavované ako invázie plazmatickej membrány, ktoré majú veľkosť v rozsahu od 50 do 100 nm. Sú bohaté na proteíny a lipidy, ako je cholesterol a enfingomyelíny. Jeho biogenéza a udržiavanie závisia od integrálnych proteínov nazývaných caveolíny.

Lipidové plte bohaté na sfingolipidy. Prevzaté a upravené: Gustavocarra.

Vlastnosti

Hlavnou funkciou lipidových raftov je transdukcia, to znamená prevádzanie alebo transformácia signálov na iné reakcie alebo špecifické signály. Robia to vďaka prítomnosti molekúl podieľajúcich sa na signalizácii a rôznorodosti ich zloženia.

Známy je celý rad funkcií vykonávaných lipidovými pltami. Tu uvidíme niektoré z najdôležitejších.

Imunitná odpoveď

Niektoré výskumy naznačujú aktívnu účasť lipidových plt na reakciách imunitného systému. Rôzne plte sú spojené s transdukciou, ktorá v prípade imunitného systému aktivuje T lymfocyty, čo konečne spôsobuje reakciu.

Opačný prípad nastane, keď tieto plte prerušia spojenie pomocou fyzickej separácie, čo má za následok neprítomnosť aktivačného signálu a ukončenie imunitnej reakcie. V tomto procese plte plnia nielen funkciu transdukcie, ale aj regulácie aktivity.

Exocytóza

Proces exocytózy spočíva vo fúzii vezikúl naplnených intracelulárnou tekutinou s plazmatickou membránou, aby sa uvoľnil vezikulárny obsah v extracelulárnom médiu a tiež sa do membrány zabudovali vezikulárne proteíny a lipidy.

Rôzne štúdie ukazujú, že cholesterol, sfingolipidy a lipidové plte hrajú v tomto procese zásadnú úlohu. Lipidové plte, pri exocytóze, koncentrujú proteíny na špecifických miestach na plazmatickej membráne a tiež hrajú regulačnú úlohu v tomto procese.

Vstupné body

Dnes je známe, že lipidové plte môžu slúžiť ako vstupné miesto pre rôzne typy vonkajších činiteľov, ako sú mikroorganizmy, vírusy a toxíny. Dôvod, prečo tieto bunkové komponenty plnia túto funkciu, však ešte nie je známy.

Je známe, že lipidové rafty používajú rôzne mikroorganizmy, aby sa chránili pred imunitným systémom a tým sa mohli šíriť v tele.

Bola pozorovaná migrácia alebo pohyb raftov smerom ku kontaktným bodom rôznych patogénov a závislosť od cholesterolu, takže dochádza k vstupu a dokonca k výstupu z vonkajšej látky.

Referencie

K. Simons a D. Toomre (2000). Lipidové plte a transdukcia signálu. Prehľady prírody v molekulárnej bunkovej biológii.
K. Simons a R. Ehehalt (2002). Cholesterol, lipidové rafty a choroby. Žurnál klinického vyšetrovania.
L. Pike (2003). Lipidové rafty: privádzanie poriadku do chaosu. Journal of Lipid Research.
Lipidový plť. Obnovené z en.wikipedia.org.
TN Estep, DB Mountcastle, Y. Barenholz, RL Biltonen a TE Thompson (1979). Tepelné správanie disperzií syntetického sfingomyelín-cholesterolu. Biochémie.
D. Rodríguez Padrón, J. Rodríguez Padrón (2014). Mikrodomény alebo lipidové rafty. Univerzita lekárskych vied Holguín.
M. Morales (2008). Lipidové rafty (lipidový raft) modulujú komunikačný proces makrofágových baktérií. Diplomová práca, Národný polytechnický inštitút. Mexiko.
K. Toshimori a EM Eddy (2015) Kapitola 3 - Spermatozoon. V spoločnosti TM Plant & AJ Železník. Knobil a Neillova fyziológia reprodukcie. Štvrté vydanie, Elsevier.
Štrukturálna biochémia / lipidy / lipidové rafty. Obnovené z en.wikibooks.org.
C. Salaün, DJ James a LH Chamberlain (2004). Lipidové rafty a regulácia exocytózy. Traffic.

LIPIDOVÉ PLTE: VLASTNOSTI, TYPY, FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2025