Dinamica membranara plasmatica

Dinamica membranara plasmatica

Fundamentele dinamicii membranare plasmatice: miscarea browniana, difuzia si organizarea membranara.

Fig.1 Difuziunea si formarea domeniilor.

A. Intr-o membrana fluida perechile albastru-alb sunt in schimb continuu ducand la aparitia de perechi albastru-albastru si alb-alb , procesul avand loc fara consum de energie, domeniile vor avea tendinta de a dispare datorita proceselor de difuziune.

B. Daca totusi schimburile energetice intre perechi sunt favorabile, se pot forma domenii. La echilibru termodinamic, unele molecule inca difuzeaza fie afara fie in interior, astfel unele vor fi prinse in tranzitie la nivelul domeniilor.[32]

Separarea de faza, de asemenea are un efect semnificativ asupra difuziei laterale a unei molecule. Studii avand la baza mixturi lipidice care contin si colesterol au aratat un status pentru care lipidele sunt strans impachetate si ordonate, dar difuzia laterala este la fel de rapida ca si in statusul de lichid dezordonat. Coexistenta statusului colesterol -lichid ordonat si lichid dezordonat sunt implicate in intelegerea notiunii de domeniu membranar celular.[35]

Membrana celulara este mai degraba un mozaic decat o structura de faza fluida. Diversitatea mare a speciilor lipidice sugereaza un mare grad de combinatii care pot apare. Membranele celulare nu pot fi omogene. Exista multe variante de compozitie locala, organizare asimetrica a monostraturilor lipidice cat si diferente de grosime membranara. In plus, complexitatea de interactii dintre lipide si proteine nu este restrictionata la regiunile hidrofobe transmembranare: rezolutia cristalografica a proteinelor membranare a aratat ca atat domeniile extra si intracelulare ale proteinelor transmembranare pot stabili interactii directe cu suprafata membranara.[36]

Interfata domeniilor la nivelul membranelor celulelor vii poate fi stabilizata de proteine impreuna cu lipidele asociate.[32] Activitatea enzimatica, reciclarea membranara, evenimentele de semnalizare deranjeaza constat echilibrul membranei celulare. Aceste evenimente pot duce la o crestere locala a unui subset de molecule, realizand astfel heterogenitate care duce implicit la aparitia de mici domenii. Rezultatele obtinute prin simulare in silico, au aratat, de exemplu , ca o combinatie intre traficul vezicular spre si dinspre membrana plasmatica si prezenta unei bariere dinamice care se opune difuziei laterale poate duce la formarea de microdomenii membranare.[37]