脂筏是以丙三醇磷脂的生物膜上,膽固醇和鞘脂形成相對有序的脂相,如同漂浮在脂雙層上的“筏”一樣,載著具有生物功能的膜蛋白。
主要介紹
脂筏模型(lipid rafts model,K.Simons et al 1997)最初可能在高爾基體上形成,最終轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)膜上,在甘油磷脂為主體的細(xì)胞質(zhì)膜上,膽固醇富集而形成有序脂相,如同“脂筏”一樣載著各種膜蛋白。脂筏是質(zhì)膜上富含膽固醇和鞘磷脂的微結(jié)構(gòu)域。大小約70nm 左右,是一種動態(tài)結(jié)構(gòu),位于質(zhì)膜的外小頁。由于鞘磷脂具有較長的飽和脂肪酸鏈,分子間的作用力較強(qiáng),所以這些區(qū)域結(jié)構(gòu)致密,介于無序液體與液晶之間,稱為有序液體,在低溫下這些區(qū)域能抵抗非離子去垢劑的抽提,所以又稱為抗去垢劑膜。脂筏就像一個蛋白質(zhì)停泊的平臺,與膜的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸及HIV等病原微生物侵染細(xì)胞和蛋白質(zhì)分選均有密切的關(guān)系。轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜上后,有些脂筏可在不同程度上與膜下細(xì)胞骨架蛋白交聯(lián)。推測一個100nm大小的脂筏可能載有600個蛋白分子.
從脂筏的角度來看,膜蛋白可以分為三類:
1. 存在于脂筏中的蛋白質(zhì);包括糖磷脂肌醇錨定蛋白,某些跨膜蛋白,Hedgehog 蛋白,雙乙酰化蛋白如:非受體酪氨酸激酶Src、G 蛋白的Gα亞基、血管內(nèi)皮細(xì)胞的一氧化氮合酶。
2. 存在于脂筏之外無序液相的蛋白質(zhì);
3. 介于兩者之間的蛋白質(zhì),如某些蛋白在沒有接受到配體時(shí),對脂筏的親和力低,當(dāng)結(jié)合配體,發(fā)生寡聚化時(shí)就會轉(zhuǎn)移到脂筏中。
脂筏中的膽固醇就像膠水一樣,它對具有飽和脂肪酸鏈的鞘磷脂親和力很高,而對不飽和脂肪酸鏈的親和力低,用甲基β-環(huán)糊精去除膽固醇,抗去垢劑的蛋白就變得易于提取。膜中的鞘磷脂主要位于外小頁,而且大部分都參與形成脂筏。
據(jù)估計(jì)脂筏的面積可能占膜表面積的一半以上。脂筏的大小是可以調(diào)節(jié)的,小的獨(dú)立脂筏可能在保持信號蛋白呈關(guān)閉狀態(tài)方面具有重要作用,當(dāng)必要時(shí),這些小的脂筏聚集成大一個大的平臺,在那里信號分子(如受體)將和它們的配件相遇,啟動信號傳遞途徑。如致敏原能夠?qū)⑦^敏患者體內(nèi)肥大細(xì)胞或嗜堿性細(xì)胞表面的IgE抗體及其受體橋聯(lián)起來,形成較大的脂筏,受體被脂筏中的Lyn(一種非受體酪氨酸激酶)磷酸化,啟動下游的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),最終引發(fā)過敏反應(yīng)。
細(xì)胞表面的穴樣內(nèi)陷具有和脂筏一樣的膜脂組成,不含籠形蛋白,含有caveolin(一種小分子量的蛋白,21KD)。大量存在于脂肪細(xì)胞、上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞。這種結(jié)構(gòu)細(xì)胞的內(nèi)吞有關(guān),另外穴樣內(nèi)陷中還富含某些信號分子,說明它與細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。
細(xì)胞膜的厚度通常為7~8nm,細(xì)胞膜最重要的特性之一是半透性或選擇性透性,即有選擇地允許物質(zhì)通過擴(kuò)散,滲透和主動運(yùn)輸等方式進(jìn)入細(xì)胞,從而保證細(xì)胞正常代謝的進(jìn)行。此外,大多質(zhì)膜上還存在激素的受體,抗原的結(jié)合位點(diǎn)以及其他有關(guān)細(xì)胞識別的位點(diǎn),所以質(zhì)膜在激素作用,免疫反應(yīng)和細(xì)胞通訊等過程中起著重要的作用。
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