Las membranas biológicas, como las que rodean a las células animales, están formadas por lípidos y proteínas. Debido a que estas moléculas generalmente no se mezclan bien, se distribuyen en diferentes regiones de la membrana. Esta segregación se logra de varias maneras, incluyendola formación de dominios basados en lípidos particulares como el colesterol o la esfingomielina SM. Estos dos lípidos son necesarios para la generación de dominios de balsa dependientes del colesterol, que son necesarios para la señalización dentro de la membrana plasmática. Sin embargo, no estaba claro cómo SMinteractuó con otras moléculas de dominios de balsa, principalmente debido a la falta de una sonda sintética adecuada de SM. Ahora, la investigación dirigida por la Universidad de Osaka en colaboración con el Proyecto de Estructura Activa de Lípidos JST ERATO ha desarrollado nuevas moléculas sintéticas fluorescentes análogos que imitan estructuralmente las SMy puede estudiarse en células vivas. El estudio se informó en Revista de biología celular .
Los análogos fluorescentes SM existentes se comportan de manera diferente a sus contrapartes naturales totalmente funcionales. Por ejemplo, generalmente se separan en un tipo diferente de fase fluida de la que se ve en las membranas vivas. Además, esos análogos sintéticos que se dividen en la fase fluida correcta producenseñal fluorescente débil, pierde rápidamente su pigmento o, a veces, necesita ser excitado por la luz UV.
Los investigadores de la Universidad de Osaka superaron estas limitaciones con los análogos fluorescentes SM al unir varios compuestos químicos fluorescentes fluoróforos que eran altamente hidrófilos a la parte lipídica hidrófoba principalmente cadenas de acilo de la molécula sintética ". Nos aseguramos de que los positivosla carga del grupo de cabeza se mantuvo al no modificar su parte lipídica ", dice el coprimer autor Masanao Kinoshita." Esto se logró manteniendo los compuestos fluorescentes alejados del grupo de cabeza usando un componente enlazador largo ".
Después de confirmar que las moléculas sintéticas se comportaron de manera similar al SM natural mediante el uso de membranas modelo simples, el equipo luego usó imágenes de una sola molécula altamente sensibles para monitorear el papel de los SM en las membranas celulares vivas.
"Observamos interacciones de los análogos SM entre sí y con CD59, que es un tipo de receptor de lípidos que se usa comúnmente para unir proteínas a la membrana plasmática", dice el autor correspondiente Nobuaki Matsumori ".requieren la presencia de colesterol y un componente alcohólico de los SM "
Un análisis posterior reveló el comportamiento dinámico de los SM, ya que se asociaron rápidamente y se disociaron de los dominios de balsa que involucraban diferentes formaciones de CD59 y con la membrana plasmática. Estos hallazgos pueden ayudar a modificar futuras interacciones moleculares, como aumentar su velocidad o complejidad.
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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