Достижение, подробно описанное в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, следует за успешным дизайном в прошлом году в той же лаборатории искусственных или синтетических клеточных мембран, способных поддерживать непрерывный рост. Эти две разработки теперь приближают исследователей к имитации всех свойств клеточных мембран живых млекопитающих с синтетическими компонентами.
Это важно, потому что синтетические мембраны, которые точно имитируют поведение мембран живых клеток млекопитающих, могут быть использованы биомедицинскими исследователями для разработки более эффективных лекарств, нацеленных на мембранные белки и лучшего понимания химических изменений, которые происходят в дисфункциональных мембранах во время болезни.
«В то время как искусственные мембраны использовались для моделирования свойств природных мембран, предыдущие методы не могли имитировать ремоделирование липидной мембраны», — сказал Нил Деварадж, доцент химии и биохимии Калифорнийского университета в Сан-Диего, возглавлявший исследовательскую группу по обоим направлениям. учеба. «В нашем последнем исследовании мы показываем, что обратимые химические реакции могут быть использованы для достижения спонтанного ремоделирования липидов в синтетических мембранах."
Живые клетки постоянно модифицируют свои мембраны, чтобы изменить свои физические характеристики, и этот процесс может влиять на поведение других биомолекул в клеточной мембране.
«Клетки используют ремоделирование липидов, чтобы реагировать на окружающую среду и поддерживать гомеостаз мембран или выполнять определенные функции, такие как деление и передача сигналов», — сказал Эндрю Радд, соавтор исследования и аспирант лаборатории Девараджа. "Использование ремоделирования фосфолипидов позволяет клеткам генерировать новые виды фосфолипидов путем повторного использования существующих фосфолипидов вместо их создания с нуля. Это экономит время и энергию ячейки."
Деварадж объяснил, что последняя разработка его команды дает биохимикам возможность лучше понять изменения, происходящие в фосфолипидных мембранах во время ремоделирования липидов.
«Одним из интересных приложений было бы исследование поведения связанных и интегральных мембранных белков в ответ на изменения в составе мембран», — пояснил Роберто Бреа, научный сотрудник лаборатории Девараджа и ведущий автор исследования. «Интегральные мембранные белки являются чрезвычайно важными и распространенными мишенями для лекарств, и нам нужен способ понять их поведение в липидных бислоях. Это один из способов сделать это."