LIPIDOVÉ RAFTY: VLASTNOSTI, TYPY, FUNKCE - BIOLOGIE - 2025

Tyto lipidové rafty, také známý svým anglickým názvem „lipidový raft“ jsou lokalizovány regionů nebo mikrodomén plasmatické membrány, bohaté na složitých lipidů a cholesterolu v krvi. Jsou velmi malé, i když mohou tvořit 30 až 40% membrány.

Tyto mikrodomény se nacházejí také v jiných buněčných membránách a v komplexu Golgi. Obecně provádějí celou řadu buněčných procesů, jako je mimo jiné regulace a translace signálů, endocytóza, exocytóza a buněčná mobilita.

Organizační schéma lipidových vorů. Převzato a upraveno: Lizanne Koch lgkoch.

Je známo, že lipidové rafty, které se podílejí na různých buněčných procesech, souvisejí s chorobami, jako je Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba, astma a mnoho dalších.

Dějiny

Předpokládalo se, že proteiny a lipidy buněčných membrán mají na plazmatické membráně několik let náhodnou nebo náhodnou distribuci. Naznačil to model mozaiky tekutin, který navrhl Singer-Nicolson v roce 1972.

V pozdějších letech se začaly objevovat nové důkazy z výzkumů týkajících se membránových lipidových klastrů a rentgenové difrakce, což mimo jiné vedlo k formulaci nových hypotéz týkajících se uspořádání a umístění lipidů.

V roce 1982, Karnovsky et al. Formalizoval koncept lipidových domén v membráně. Díky tomuto výzkumu dokázali prokázat existenci heterogenity v úpadku života DPH, známého také jako 1,6-difenyl-1,3,5-hexatrien.

Nález Karnovského a kol. Znamenal objev, že v lipidovém prostředí membrány existovalo více fází.

Kromě této studie vědci Simons a van Meer v roce 1988 při přeorientování na lipidové domény nebo rafty navrhli, aby tyto domény byly složeny z důležité palety lipidů, jako je cholesterol a další komplexní sloučeniny.

Znalost těchto regionů nepatří k jedinému autorovi, ale k hromadění znalostí o nich. Důvodem je skutečnost, že existence membránových mikrodomén nebo lipidových raftů byla postulována v roce 1970, před modelem Singer-Nicolson, za použití biofyzikálních přístupů, které by mohly být později potvrzeny.

V posledních letech se znalosti lipidových vorů nesmírně rozšířily. Několik výzkumů odhalilo jejich velikost, tvar, roli, kterou hrají v buňce, jakož i jejich funkce a další aspekty těchto mikrodomén.

vlastnosti

Obecné údaje

Lipidové rafty se vyznačují tím, že jsou mikrodomény asi 10 až 300 nanometrů (nm). Přestože jsou malé, obvykle tvoří velkou část plazmatické membrány. Mají asi 3 až 5krát větší množství cholesterolu než je v okolní dvojvrstvu.

Jak je popsáno výše, rafty jsou obohaceny komplexními lipidy, jako jsou sfingolipidy a sfingomyelin. Nenasycené mastné kyseliny jsou v nich sotva přítomny a jsou nerozpustné v nízkých koncentracích neiontových detergentů.

Tyto mikrodomény se nazývají rafty, protože tvoří hustší lipidovou fázi než molekuly fosfolipidových skupin. Jedná se o zvláštní oblasti plazmatické membrány, které se podobají zavěšeným nebo plovoucím kapesám mezi zbytky lipidů.

Protein

Ne všechny lipidové rafty jsou navzájem identické. Mohou se také skládat z důležité řady proteinů kotvených mezi kinázami, syntázami, proteiny spojenými s glykosylfosfatidylinositolem (GPI), caveoliny a také flotiliny.

Umístění na membráně

Pokud jde o lokalizaci běžných nebo typických lipidů vorů (cholesterol, sfingomyelin a také glykosfingolipidy), tyto se obvykle nacházejí v exofaciální chlopni membrány.

Na druhé straně mají glycerofosfolipidy tendenci vykazovat určité preference pro cytofaciální oblast plazmatické membrány.

U savčích spermií se lipidové rafty nacházejí na celém povrchu a nejsou omezeny na konkrétní domény.

Výroba

Lipidové rafty nebo lipidové rafty se u savců vytvářejí v komplexu Golgi. Vědci, i když věděli, kde jsou utvořeni, nevědí jistě, jak se tento proces provádí, a jak později zůstanou rafty zachovány jako nezávislá entita.

Typy

Doposud byly objeveny dva typy lipidových raftů: jeskyně a ploché.

Ploché vory

Také známý jako neveřejné nebo glykolipidové lipidové rafty. Nejedná se o invaginované vory; to znamená, že jsou spojité s rovinou plazmové membrány. O jeho morfologii nebo struktuře nejsou známy žádné další informace.

Caveola rafty

Jsou to lipidové rafty představované jako invaze plazmatické membrány, které mají velikosti v rozsahu od 50 do 100 nm. Jsou bohaté na proteiny a lipidy, jako je cholesterol a enfingomyeliny. Jeho biogeneze a udržování závisí na integrálních proteinech zvaných caveoliny.

Lipidové rafty bohaté na sfingolipidy. Převzato a upraveno z: Gustavocarra.

Funkce

Hlavní funkcí lipidových vorů je transdukce, tj. Převod nebo transformace signálů na jiné odezvy nebo specifické signály. Dělají to díky přítomnosti molekul zapojených do signalizace a různorodosti jejich složení.

Je známa řada funkcí prováděných lipidovými rafty. Zde uvidíme některé z nejdůležitějších.

Imunitní odpověď

Některé výzkumy naznačují aktivní účast lipidových vorů na reakcích imunitního systému. Různé vory jsou spojeny s transdukcí, která v případě imunitního systému aktivuje T lymfocyty, což konečně způsobí reakci.

Opačný případ nastane, když tyto rafty přeruší jejich spojení fyzickou separací, což má za následek nepřítomnost aktivačního signálu a ukončení imunitní odpovědi. V tomto procesu plty plní nejen funkci transdukce, ale také regulaci aktivity.

Exocytóza

Proces exocytózy spočívá ve fúzi vezikul naplněných intracelulární tekutinou s plazmatickou membránou, aby se uvolnil vezikulární obsah v extracelulárním médiu a také začlenily vezikulární proteiny a lipidy do membrány.

Různé studie ukazují, že v tomto procesu hrají klíčovou roli cholesterol, sfingolipidy a lipidové rafty. Lipidové rafty v exocytóze koncentrují proteiny na specifických místech na plazmatické membráně a také hrají regulační roli v tomto procesu.

Vstupní body

Dnes je známo, že lipidové rafty mohou sloužit jako vstupní bod pro různé typy vnějších činitelů, jako jsou mikroorganismy, viry a toxiny. Důvod, proč tyto buněčné komponenty plní tuto funkci, však dosud není znám.

Je známo, že lipidové rafty používají různé mikroorganismy, aby se chránily před imunitním systémem a mohly se tak šířit po celém těle.

Byla pozorována migrace nebo pohyb vorů směrem ke kontaktním bodům několika patogenů a závislost na cholesterolu, takže dochází ke vstupu a dokonce k výstupu z vnějšího činidla.

Reference

1. K. Simons a D. Toomre (2000). Lipidové rafty a signální transdukce. Přehledy přírody v biologii molekulárních buněk.
2. K. Simons a R. Ehehalt (2002). Cholesterol, lipidové rafty a nemoc. Žurnál klinického vyšetřování.
3. L. Pike (2003). Lipidové rafty: přivedení Řádu do Chaosu. Journal of Lipid Research.
4. Lipidový vor. Obnoveno z en.wikipedia.org.
5. TN Estep, DB Mountcastle, Y. Barenholz, RL Biltonen a TE Thompson (1979). Tepelné chování disperzí syntetického sfingomyelin-cholesterolu. Biochemie.
6. D. Rodríguez Padrón, J. Rodríguez Padrón (2014). Mikrodomény nebo lipidové rafty. Univerzita lékařských věd Holguín.
7. M. Morales (2008). Lipidové rafty (lipidový vor) modulují komunikační proces makrofágů. Diplomová práce, Národní polytechnický institut. Mexiko.
8. K. Toshimori & EM Eddy (2015) Kapitola 3 - Spermatozoon. Ve společnosti TM Plant & AJ Zeleznik. Knobil a Neillova fyziologie reprodukce. Čtvrté vydání, Elsevier.
9. Strukturální biochemie / lipidy / lipidové rafty. Obnoveno z en.wikibooks.org.
10. C. Salaün, DJ James a LH Chamberlain (2004). Lipidové rafty a regulace exocytózy. Provoz.