Д.М. Лесовой*, П.В.Дубовский**, А.С.Арсеньев**
*Московский Физико-Технический Институт
**Институт Биоорганической Химии им.М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова, РАН
Изучение взаимодействия кардиотоксина с мембранами важно для понимания механизма его биологического действия. Целью данной работы является изучение характера упаковки молекул фосфолипидов в модельных мембранах в присутствии кардиотоксина. В качестве модельных мембран использовались мультиламеллярные липосомы сформированные из: анионного дипальмитоилфосфатидилглицерина (ДПФГ), цвиттерионного дипальмитоилфосфатидилхолина (ДПФХ), а также их смеси (1:1).
Для получения данных использовалась -ЯМР спектроскопия,
чувствительная к ограниченным анизотропным движениям, отражающим
упаковку молекул фосфолипидов в мембране. При помощи разработанной нами
программы, позволяющей произвести декомпозицию полученных спектров на
составляющие, были определены закономерности формирования изотропной
фазы, индуцируемой кардиотоксином. При этом сделаны следующие выводы:
- Взаимодействие кардиотоксина с мембранами ДПФХ зависит от
степени гидратации мембран: только при малой степени гидратации
(
/ДПФХ < ~100:1) происходит нарушение бислойной организации мембран.
- Кардиотоксин стехиометрически взаимодействует с анионными мембранами ДПФГ, независимо от степени гидратации, с нарушением бислойной организации мембраны, вероятно с образованием гидрофобных комплексов.
- В случае мембран, сформированных из смеси ДПФХ/ДПФГ (1:1), кардиотоксин вызывает образование островков молекул фосфолипидов, обогащённых содержанием ДПФГ. При этом кардиотоксин взаимодействует только с этими участками мембраны, вызывая образование небислойных структур, комплексов кардиотоксин/ДПФХ/ДПФГ. Размер комплекса зависит от температуры, причём число молекул ДПФХ, присутствующих в комплексе растёт с увеличением температуры.
Работа поддержана грантами:
- «Университеты России Фундаментальные исследования» №414/98
- РФФИ, «Молекулярный механизм взаимодействия водорастворимых белков с биологическими мембранами».
