脂筏

脂筏

脂筏(lipid raft)是質膜上富含膽固醇和鞘磷脂的微結構域(microdomain)。由於鞘磷脂具有較長的飽和脂肪酸鏈,分子間的作用力較強,所以這些區域結構緻密,介於無序液體與液晶之間,稱為有序液體(Liquid-ordered)。

概述

脂筏(lipid raft)是質膜上富含膽固醇和鞘磷脂的微結構域(microdomain)。大小約70nm左右,是一種動態結構,位於質膜的外小頁。由於鞘磷脂具有較長的飽和脂肪酸鏈,分子間的作用力較強,所以這些區域結構緻密,介於無序液體與液晶之間,稱為有序液體(Liquid-ordered)。在低溫下這些區域能抵抗非離子去垢劑的抽提,所以又稱為抗去垢劑膜(detergent-resistant membranes,DRMs)。脂筏就像一個蛋白質停泊的平台,與膜的信號轉導、蛋白質分選均有密切的關係。

分類

從脂筏的角度來看,膜蛋白可以分為三類:

①存在於脂筏中的蛋白質;包括糖磷脂醯肌醇錨定蛋白(GPI anchored protein),某些跨膜蛋白,Hedgehog蛋白,雙乙醯化蛋白(doubly acylated protein)如:非受體酪氨酸激酶Src、G蛋白的Gα亞基、血管內皮細胞的一氧化氮合酶(NOS);

②存在於脂筏之外無序液相的蛋白質;

③介於兩者之間的蛋白質,如某些蛋白在沒有接受到配體時,對脂筏的親和力低,當結合配體,發生寡聚化時就會轉移到脂筏中。

作用

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-環糊精(methyl-β-cyclodextrin)去除膽固醇,抗去垢劑的蛋白就變得易於提取。膜中的鞘磷脂主要位於外小頁,而且大部分都參與形成脂筏。
據估計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節的,小的獨立脂筏可能在保持信號蛋白呈關閉狀態方面具有重要作用,當必要時,這些小的脂筏聚集成大一個大的平台,在那裡信號分子(如受體)將和它們的配件相遇,啟動信號傳遞途徑。如致敏原(allergen)能夠將過敏患者體內肥大細胞或嗜鹼性細胞表面的IgE抗體及其受體橋聯起來,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,啟動下游的信號轉導,最終引發過敏反應。
細胞表面的穴樣內陷(caveolae)具有和脂筏一樣的膜脂組成,不含籠形蛋白(Clathrin),含有caveolin(一種小分子量的蛋白,21KD)。大量存在於脂肪細胞、上皮細胞和平滑肌細胞。這種結構細胞的內吞有關,另外穴樣內陷中還富含某些信號分子,說明它與細胞的信號轉導有關。

結構

生物膜膜脂主要分為磷脂,糖脂和固醇類,其中,磷脂根據醇成分的不同分為甘油磷脂和鞘磷脂,糖脂根據醇的成分分為甘油糖脂和鞘糖脂,固醇類主要是指膽固醇.脂筏是膜脂雙層內含有特殊脂質和蛋白質的微區.富含鞘磷脂,鞘糖脂,膽固醇,GPI-錨固蛋白,Src-kinase等。脂筏不僅存在於質膜上,而且還存在於高爾基體膜(Golgimembrane)上[7].鞘磷脂和鞘糖脂(如神經節苷脂類)的飽和脂肪鏈緊密聚集,飽和脂肪鏈之間的空隙填滿了作為間隔分子的膽固醇,形成液態有序相(liquid-orderedphase,即脂筏),直徑大約在50nm左右.

而不飽和脂肪鏈圍繞在筏區的周圍,形成非筏區,非筏區的主要成分是卵磷脂,磷脂醯乙醇胺,磷脂醯絲氨酸等,也含有膽固醇.因為鞘脂含有長鏈飽和脂肪鏈,Tm較高,所以脂筏區與非筏區相比,流動性差,脂肪鏈伸展,而且粘稠.所以出現分相.脂筏區比非筏區高大約0.4-1nm左右.質膜內外兩層均含有脂筏,脂膜內層的脂筏除了知道需要膽固醇來維持其整體性和缺少鞘脂之外,脂筏的組成還是不清楚的.到目前為止脂筏中唯一的一種脂膜外層和內層都已經明確的是"質膜微囊(caveolae)"

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