Jelen ismereteink alapján a celluláris membránok biofizikai tulajdonságait azok összetétele határozza meg, melyeket három paraméterrel jellemezhetünk: a fluiditással, hidrációval és az ezidáig legkevésbé ismert dipólpotenciállal – utóbbi képezi a DE Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet Kvantitatív receptoranalízis munkacsoport kutatásainak egyik fókuszterületét. A három paraméter a membránok eltérő mélységű rétegeinek strukturális rendezettségéről ad információt, azonban megfelelő mérési módszerek hiányában releváns eredmények élő sejtek vonatkozásában elsősorban csak a plazmamembrán esetében voltak elérhetők – ezt a határt feszegetik Dr. Kovács Tamás és munkatársai legutóbbi publikációjukban.
A sejtmembrán összetételének megváltozása számos patológiás állapotban megfigyelhető – példaként említhetők különböző tumoros folyamatok, metabolikus és lizoszómális tárolási betegségek is. Potenciális terápiás célpontok azonosításához elengedhetetlen a rendellenességek patomechanizmusának pontos ismerete, a molekuláris szintű kölcsönhatások feltérképezése. Az International Journal of Molecular Sciences-ben megjelent közleményben ismertetett mérési módszer segítségével kvantifikálható az intracelluláris organellumok membránjainak egy meghatározó biofizikai paramétere, a dipólpotenciál és ezáltal annak eltérései felderíthetők a fenti betegségekben.
A munkacsoport az új, feszültségszenzitív F66 fluorofór és különböző fluoreszcens organellum-markerek kombinált alkalmazásán alapuló kvantitatív konfokális mikroszkópos eljárás segítségével hasonlította össze az egyes szubcelluláris kompartmentek, illetve a plazmamembrán dipólpotenciáljának nagyságát. Eredményeik alapján a dipólpotenciál nagysága extra – intracelluláris irányban csökkenő tendenciát mutatott a szekréciós/endocitótikus útvonal organellumaiban (plazmamembrán >> lizoszóma > Golgi apparátus > endoplazmás retikulum); míg a mitokondriumok membránjában mérhető dipólpotenciál nagysága a lizoszómák esetén tapasztalthoz hasonlónak mutatkozott. Három különböző humán sejtvonalat vizsgálva azonos sorrendet figyeltek meg az egyes organellumok között, mely általános szabályt sejtet humán sejtek esetében.
A publikációban bemutatott eredmények betekintést nyújtanak egyedi, intakt élő sejtek intracelluláris membránjainak szerkezeti szerveződésébe egy egyszerű, könnyen használható módszer alkalmazásával, amely felhasználható az érintett organellumok és ezáltal potenciális terápiás célpontok azonosítására olyan, a membránok lipidösszetételének és így biofizikai tulajdonságainak megváltozásával járó rendellenességekben, mint például a daganatok, metabolikus, neurodegeneratív vagy lizoszomális tárolási betegségek.
Szabó Máté, Cs. Szabó Bence, Kurtán Kitti, Varga Zoltán, Panyi György, Nagy Péter, Zákány Florina és Kovács Tamás „Look Beyond Plasma Membrane Biophysics: Revealing Considerable Variability of the Dipole Potential Between Plasma and Organelle Membranes of Living Cells” című publikációja az International Journal of Molecular Sciences folyóiratban érhető el teljes terjedelmében (DOI: 10.3390/ijms26030889).
A plazmamembrán biofizikáján túl: a dipólpotenciál feltérképezése élő sejtek organellumaiban
Egy egyszerű módszer betekintést nyújt egyedi, intakt élő sejtek intracelluláris membránjainak szerkezeti szerveződésébe és felhasználható szubcelluláris terápiás célpontok azonosítására a membránok lipidösszetételének megváltozásával járó betegségekben.
Legutóbbi frissítés:
2025. 04. 14. 13:43