Rezumat

Este prezentat un model mozaic fluid pentru organizarea și structura brută a proteinelor și lipidelor membranelor biologice. Modelul este în concordanță cu restricțiile impuse de termodinamică. În acest model, proteinele care fac parte integrantă din membrană sunt un set eterogen de molecule globulare, fiecare dispuse într-o structură amfipatică, adică cu grupările ionice și extrem de polare care ies din membrană în faza apoasă și grupurile nepolare. în mare măsură îngropat în interiorul hidrofob al membranei. Aceste molecule globulare sunt parțial încorporate într-o matrice de fosfolipide. Cea mai mare parte a fosfolipidelor este organizată ca un strat strat discontinuu, fluid, deși o mică parte a lipidei poate interacționa în mod specific cu proteinele de membrană. Structura mozaicului fluid este, prin urmare, în mod formal similară cu o soluție bidimensională orientată de proteine integrale (sau lipoproteine) în solventul bistrat cu fosfolipide vâscoase. Sunt descrise experimente recente cu o mare varietate de tehnici și mai multe sisteme de membrană diferite, toate acestea fiind compatibile cu modelul mozaicului fluid și îi adaugă multe detalii. Prin urmare, pare adecvat să sugerăm posibile mecanisme pentru diferite funcții ale membranei și fenomene mediate de membrană în lumina modelului. Ca exemple, sunt sugerate mecanisme testabile experimental pentru modificările suprafeței celulare în transformarea malignă și pentru efectele de cooperare prezentate în interacțiunile membranelor cu unii liganzi specifici.

Notă adăugată în dovadă: De când a fost scris acest articol, am au obținut dovezi microscopice electronice (69) conform cărora situsurile de legare a concanavalinei A pe membranele fibroblastelor de șoarece transformate de virusul SV40 (celule 3T3) sunt mai grupate decât siturile de pe membranele celulelor normale, așa cum se prezice prin ipoteza reprezentată în Fig. 7B. T-aici a apărut și un studiu realizat de Taylor și colab. (70) care arată efectele remarcabile produse asupra limfocitelor prin adăugarea de anticorpi direcționați către moleculele lor de imunoglobulină de suprafață. Anticorpii induc o redistribuire și pinocitoză a acestor imunoglobuline de suprafață, astfel încât în aproximativ 30 de minute la 37 ° C imunoglobulinele de suprafață sunt complet măturate din membrană. Aceste efecte nu apar, totuși, dacă anticorpii bivalenți sunt înlocuiți cu fragmentele lor Fab univalente sau dacă experimentele cu anticorpi sunt efectuate la 0 ° C în loc de 37 ° C. Aceste și rezultatele asociate indică cu tărie că anticorpii bivalenți produc o agregare a moleculelor de imunoglobulină de suprafață în planul membranei, care poate apărea numai dacă moleculele de imunoglobulină sunt libere să difuzeze în membrană. Această agregare pare să declanșeze pinocitoza componentelor membranei printr-un mecanism necunoscut. Astfel de transformări de membrană pot avea o importanță crucială în inducerea unui răspuns de anticorp la un antigen, precum și în alte procese de diferențiere celulară.