Цена доставки диссертации от 500 рублей 

Поиск:

Каталог / БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ / Биофизика

Электрические потенциалы на границах липидных мембран при адсорбции одновалентных катионов и синтетических поликатионов

Диссертация

Автор: Финогенова, Ольга Александровна

Заглавие: Электрические потенциалы на границах липидных мембран при адсорбции одновалентных катионов и синтетических поликатионов

Справка об оригинале: Финогенова, Ольга Александровна. Электрические потенциалы на границах липидных мембран при адсорбции одновалентных катионов и синтетических поликатионов : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 03.00.02 / Финогенова Ольга Александровна; [Место защиты: Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова] - Москва, 2009 - Количество страниц: 97 с. ил. Москва, 2009 97 c. :

Физическое описание: 97 стр.

Выходные данные: Москва, 2009






Содержание:

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
11 Липидные модели клеточных мембран
12 Распределение потенциала на границах липидных мембран
13 Диффузная компонента граничного потенциала
Модель Гуи-Чепмена
14 Дипольная компонента граничного потенциала Молекулярная природа и способы регистрации
15 Адсорбция ионов и ионизация полярных групп фосфолипидов 17 151 Метод независимого определения параметров связывания
16 Влияние неорганических ионов на упаковку и фазовое состояние липидов в бислое
17 Механохимические свойства мембран
18 Заряженные макромолекулы на поверхности мембран
181 Синтетические поликатионы и их биомедицинские приложения
182 Распределение поля в слое полимера — теоретические модели и экспериментальные возможности
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
21 Материалы и методы формирования липидных мембран
22 Электрокинетический метод измерения подвижности липосом
23 Метод регистрации граничного потенциала (метод КВП)
231 Перфузия растворов
232 Регистрация потенциалов при изменении рН
24 Метод измерения модуля изгиба мембран гигантских липосом
ГЛАВА 3 ОДНОВАЛЕНТНЫЕ КАТИОНЫ
31 Граничный и поверхностный потенциалы мембран при изменении рН в растворах КС1, LiCl и ТМАС1
32 Измерение граничного потенциала при «дифференциальной» постановке эксперимента
33 Определение параметров связывания ионов лития
ГЛАВА 4 УПРУГОСТЬ ИЗГИБА ЗАРЯЖЕННЫХ МЕМБРАН
41 Граничный и поверхностный потенциалы мембран в присутствии сахарозы
42 Модуль изгиба Эксперимент и теория
ГЛАВА 5 СИНТЕТИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ
51 Мембраноактивные свойства синтетических поликатионов
52 Адсорбция и десорбция на липидных мембранах олигомеров и полимеров на основе лизина
521 Адсорбция монолизина
522 Пентализин: кинетика адсорбции и влияние на дипольный потенциал
523 Полилизины на поверхности липосом: влияние состава, заряда мембран и ионной силы раствора

Введение:
Транспортные явления и функционирование мембранных белков в значительной мере зависят от наличия зарядов на поверхности мембраны и в ее окрестности. Распределение электрического поля в этой области и его участие в работе белков, контролирующих энергетические и транспортные процессы, является предметом биофизических исследований. Разработка липидных моделей разной сложности и методов их изучения ведется во многих лабораториях достаточно давно, однако это направление исследований остается по-прежнему актуальным как с теоретических позиций, так и для различных биомедицинских приложений.
Одна из важнейших задач, которая может быть решена с использованием модельного подхода, состоит в регистрации структурных изменений в липидной части клеточных мембран, которые инициированы адсорбцией ионизованных молекул различной природы, и которые существенным образом влияют на функционирование мембранных белков. В литературе уже известен ряд фактов, когда состояние упаковки липидов вокруг белков в присутствии многовалентных катионов влияет на конформационную подвижность, например, механочувствительных каналов разного типа [Ermakov,Y.A.et al. (2001); Sukharev,S. (1999)]. Представляет определенный интерес уточнить, может ли присутствие одновалентных неорганических катионов или малых органических молекул приводить к похожим изменениям структуры липидного бислоя, индикатором которых, согласно предыдущим исследованиям, служит изменение дипольной компоненты граничного потенциала. А поскольку адсорбция ионов регулирует не только состояние ионизации липидов, но и межмолекулярные взаимодействия в бислое, все эти явления должны отражаться на термодинамических и механохимических характеристиках мембран.
С другой стороны, многие фармакологически важные препараты имеют макромолекулярную природу, и их связывание с клеточными мембранами может вызвать значительные изменения в упаковке липидов в бислое вплоть до образования в нем необратимых дефектов [Demina,T.et al. (2005b)]. Есть основание полагать, что разрыв клеточных мембран при адсорбции некоторых синтетических полимеров с выраженным цитотоксическим действием, является следствием таких процессов в липидном матриксе. В любом случае, адсорбция на мембранах является первой и необходимой стадией мембранотропного эффекта подобных полимеров. Хорошо известно также, что синтетические поликатионы способны вызвать значительные изменения в латеральном распределении фосфолипидов в мембране. Поэтому одной из актуальных задач для развития биомедицинских приложений подобных полимеров является оценка эффективности их адсорбции на поверхности и способности менять свойства липидного матрикса. Влияние таких полимеров на поведение грамицидиновых каналов, встроенных в плоские БЛМ, является удобной модельной системой для изучения биологически важных следствий структурных изменений в липидом бислое.
В литературе нет достаточно подробных сведений о влиянии размеров заряженных макромолекул на распределение электростатического потенциала на границе модельных и клеточных мембран с водным окружением. Систематическое исследование этого вопроса возможно с использованием синтетических полипептидов с разной длиной молекулярной цепи, каждое из звеньев которой представляет собой аминокислоту лизин, а ее длина варьируется в широких пределах и регламентируется паспортом производителя. Выбор полилизинов для исследования обусловлен их широким использованием в биомедицинской практике при формировании различного рода наногранул в комбинации с отрицательно заряженными макромолекулами и ДНК. Однако более важным мотивом для их изучения является тот факт, что на основе полилизинов синтезируются многие препараты, обладающие иммуноактивными свойствами и имеющие определенные перспективы при лечении раковых заболеваний. В основе биологической активности подобных препаратов лежит их адсорбция на поверхности клеточных мембран и участие в транспортных процессах.