Bár a szterolok, foszfolipidek és zsírsavak feszültségkapuzott káliumcsatornák (KV) aktivációs kapuzására gyakorolt hatásai széles körben ismertek, a sejtmembránban található ceramid és a glükozilceramid ilyen hatásairól és azok mechanizmusáról sokkal kevesebbet tudunk. Dr. Zákány Florina és munkatársai nemrég publikált tanulmányukban ezeknek a lipideknek a KV1.3-ra, az immunsejtek egyik funkcionálisan legrelevánsabb ioncsatornájára gyakorolt hatásait és azok mechanizmusait vizsgálták, és meghatározták, hogy a csatorna melyik szerkezeti eleme ezen lipidek fő intramolekuláris célpontja, illetve azt is, hogy indirekt, a membrán biofizikai paramétereinek megváltozásával kapcsolatos mechanizmusok hozzájárulnak-e hatásaikhoz. A KV1.3 pórusdoménje (PD) és feszültségérzékelő doménje (VSD) mozgásának egyidejű követésére alkalmas két-elektródás voltage-clamp fluorometriát alkalmazva kimutatták, hogy mind a plazmamembrán ceramid-, mind pedig glükozilceramid-tartalmának növelésére a csatorna vezetőképesség-feszültség (G-V) függvénye jobbra tolódik, áramaktivációs kinetikája lassul, valamint az áram amplitúdója lecsökken. Kísérleteikben ugyanakkor csak a ceramid felhalmozódása eredményezte a fluoreszcencia-feszültség (F-V) függvény jobbra tolódását és a VSD aktivációját jellemző fluoreszcencia aktivációs kinetikájának lassulását, a glükozilceramid nem fejtett ki ilyen hatásokat. Ezek az eredmények arra utaltak, hogy míg a ceramid elsősorban a VSD-n keresztül fejti ki hatását, addig a glükozilceramid csak a KV1.3 PD-jének működését képes befolyásolni. A membrán biofizikai tulajdonságaiban bekövetkező változásoknak a lipidek csatornára gyakorolt hatásaihoz való lehetséges hozzájárulását környezeti paraméterekre érzékeny fluorofórok és fluoreszcencia alapú módszerek segítségével vizsgálva a szerzők azt találták, hogy mindkét vizsgált lipid hasonlóan növelte a molekuláris rendezettséget a kettősrétegek belső, hidrofób régióiban, ugyanakkor csak a ceramid okozott robusztus molekuláris átrendeződést a membrán-víz határfelületen. A szerzők ezek alapján arra a következtetésre jutottak, hogy a ceramid azáltal képes a VSD működését befolyásolni, hogy egyedülálló molekuláris átrendeződést okoz a membrán legkülső rétegében, vagyis abban a régióban, ahol a VSD fő konformációs átalakulása történik az S4 hélix tetejének kifelé csúszásával, a glükozilceramid azonban nem képes erre.
A szerzők tanulmányukat a Journal of Lipid Research folyóiratban közölték.
Cs. Szabó Bence, Szabó Máté, Nagy Péter, Varga Zoltán, Panyi György, Kovács Tamás, Zákány Florina