Resumo
Um modelo de mosaico fluido é apresentado para a organização e estrutura bruta das proteínas e lipídeos das membranas biológicas. O modelo é consistente com as restrições impostas pela termodinâmica. Neste modelo, as proteínas que são integrais à membrana são um conjunto heterogêneo de moléculas globulares, cada uma arranjada em uma estrutura anfipática, isto é, com os grupos iônicos e altamente polares projetando-se da membrana para a fase aquosa, e os grupos não polares amplamente enterrado no interior hidrofóbico da membrana. Essas moléculas globulares estão parcialmente embutidas em uma matriz de fosfolipídios. A maior parte do fosfolipídio é organizada como uma bicamada descontínua e fluida, embora uma pequena fração do lipídio possa interagir especificamente com as proteínas da membrana. A estrutura do mosaico fluido é, portanto, formalmente análoga a uma solução orientada bidimensional de proteínas integrais (ou lipoproteínas) no solvente de bicamada fosfolipídica viscoso. Experimentos recentes com uma ampla variedade de técnicas e vários sistemas de membrana diferentes são descritos, todos os quais são compatíveis com, e acrescentam muitos detalhes, ao modelo de mosaico fluido. Portanto, parece apropriado sugerir possíveis mecanismos para várias funções de membrana e fenômenos mediados por membrana à luz do modelo. Como exemplos, mecanismos testáveis experimentalmente são sugeridos para mudanças na superfície celular na transformação maligna e para efeitos cooperativos exibidos nas interações de membranas com alguns ligantes específicos.
Nota adicionada na prova: como este artigo foi escrito, nós obtiveram evidências de microscopia eletrônica (69) de que os locais de ligação da concanavalina A nas membranas de fibroblastos de camundongo transformados por vírus SV40 (células 3T3) são mais agrupados do que os locais nas membranas de células normais, conforme previsto pela hipótese representada na Fig. 7B. T-aqui também apareceu um estudo de Taylor et al. (70) mostrando os notáveis efeitos produzidos nos linfócitos pela adição de anticorpos direcionados às suas moléculas de imunoglobulina de superfície. Os anticorpos induzem uma redistribuição e pinocitose dessas imunoglobulinas de superfície, de modo que em cerca de 30 minutos a 37 ° C as imunoglobulinas de superfície são completamente removidas da membrana. Estes efeitos não ocorrem, no entanto, se os anticorpos bivalentes são substituídos por seus fragmentos Fab univalentes ou se as experiências de anticorpos são realizadas a 0 ° C em vez de 37 ° C. Estes e resultados relacionados indicam fortemente que os anticorpos bivalentes produzem uma agregação das moléculas de imunoglobulina de superfície no plano da membrana, que pode ocorrer apenas se as moléculas de imunoglobulina estiverem livres para se difundir na membrana. Essa agregação então parece desencadear a pinocitose dos componentes da membrana por algum mecanismo desconhecido. Essas transformações de membrana podem ser de importância crucial na indução de uma resposta de anticorpo a um antígeno, bem como iv outros processos de diferenciação celular.
