новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Как вода располагается в липидной мембране


23.10.2012
средняя оценка статьи - 5 (1 оценок) Подписаться на RSS

Прежде чем подействовать, лекарственные препараты, мишенью которых являются органоиды биологической клетки, должны пройти барьер – сложную систему, образовавшуюся в результате самоорганизации липидов, белков и углеводов. Этот барьер – клеточная мембрана.

Сравнительно недавно исследователи установили, что важную роль в транспорте ионов и малых молекул помимо самих компонентов мембраны играют тонкие слои воды, расположенные на внутренней и внешней поверхности мембран. Однако, к сожалению, большинство методов физического исследования, доступных в настоящее время, не в состоянии отличить воду, входящую в состав внутри- и межмолекулярной жидкости от воды, ассоциированной с клеточной мембраны, поэтому определить, какова структура водных слоев, ассоциированных с клеточными мембранами, представляет собой сложную задачу.

Исследователям из группы Тахея Тахары (Tahei Tahara) удалось решить эту сложную задачу, разработав аналитическую методику, основанную на применении ультракоротких лазерных импульсов, которые позволяют изучить воду, находящуюся в контакте с клеточной мембраной.

С помощью этой методики исследователи обнаружили, что на границе раздела фаз с липидной мембраной вода может образовывать три структуры, связанные с атомами, обладающими как положительными, так и отрицательными зарядами, позволяя получить информацию о локальной гидратации компонентов клеточной мембраны.



Схематическая иллюстрация трех вариантов структур воды в модельной клеточной мембране. (Рисунок из J. Am. Chem. Soci., 2012, 134, 7842; DOI: 10.1021/ja300658h)

Каждая клетка человеческого тела содержит фосфатидилхолины. Их длинные насыщенные углеводородные хвосты позволяют самоорганизоваться, образуя пленки мембраны; такие продукты самоорганизации удерживаются за счет гидрофильных взаимодействий. Фосфатидхолины представляют собой цвиттер-ионы – их полярный фрагмент содержит отрицательно заряженную фосфатную группу и положительно заряженный аммонийный фрагмент.

Ранее исследователи подозревали, что находясь в цвиттер-ионных липидных мембранах, вода может проявлять неожиданные свойства по самоорганизации, и теперь это предположение было доказано на количественном уровне. Метод Тахары позволил наблюдать за колебаниями лишь тех молекул воды, которые образуют гидратную оболочку фосфатидхолинов. Вместо обычного широкого пика, соответствующего колебаниям связи OH исследователи наблюдали четкий двойной пик, соответствующий наличию положительных и отрицательных компонентов.

Тахара отмечает, что результаты его работы позволяют предложить два различных типа ориентации молекул воды, располагающихся на границе липидного слоя – ориентации “H-вниз”, в которой атомы водорода воды расположены от липидной мембраны и конфигурация “H-вверх” с противоположной ориентацией. При этом молекулы воды с первым типом организации связаны с ионизированной аминогруппой в то время как молекулы со вторым типом организации связаны водородными связями с ионизированным фосфатным фрагментом – такой способ организации ранее не наблюдался для гидратации фосфатидхолинов.

Источник: J. Am. Chem. Soci., 2012, 134, 7842; DOI: 10.1021/ja300658h

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #супрамолекулярная химия

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Как вода располагается в липидной мембране"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXI
Контактная информация