Las membranas plasmáticas de las células contienen combinaciones de glucoesfingolípidos , colesterol y receptores de proteínas organizados en microdominios lipídicos de glucolipoproteína denominados balsas lipídicas . [1] [2] [3] Su existencia en las membranas celulares sigue siendo un tanto controvertida. Se ha propuesto que son microdominios de membrana especializados que compartimentan procesos celulares al servir como centros organizadores para el ensamblaje de moléculas de señalización , lo que permite una interacción más cercana de los receptores de proteínas y sus efectores para promover interacciones cinéticamente favorables necesarias para la transducción de señales. [4]Las balsas de lípidos influyen en la fluidez de la membrana y el tráfico de proteínas de la membrana , regulando así la neurotransmisión y el tráfico de receptores. [3] [5] Las balsas lipídicas están más ordenadas y compactas que la bicapa circundante , pero flotan libremente dentro de la bicapa de la membrana. [6] Aunque es más común en la membrana celular , también se han reportado balsas de lípidos en otras partes de la célula, como el aparato de Golgi y los lisosomas .
Propiedades
Una diferencia clave entre las balsas de lípidos y las membranas plasmáticas de las que se derivan es la composición de lípidos. La investigación ha demostrado que las balsas de lípidos contienen de 3 a 5 veces la cantidad de colesterol que se encuentra en la bicapa circundante. [7] Además, las balsas de lípidos están enriquecidas en esfingolípidos como la esfingomielina , que normalmente se eleva en un 50% en comparación con la membrana plasmática. Para compensar los niveles elevados de esfingolípidos, los niveles de fosfatidilcolina disminuyen, lo que da como resultado niveles similares de lípidos que contienen colina entre las balsas y la membrana plasmática circundante. El colesterol interactúa de forma preferente, aunque no exclusiva, con los esfingolípidos por su estructura y la saturación de las cadenas de hidrocarburos. Aunque no todos los fosfolípidos dentro de la balsa están completamente saturados, las cadenas hidrófobas de los lípidos contenidos en las balsas están más saturadas y compactas que la bicapa circundante. [5] El colesterol es el "pegamento" dinámico que mantiene unida la balsa. [3] Debido a la naturaleza rígida del grupo esterol, el colesterol se divide preferentemente en las balsas lipídicas donde las cadenas de acilo de los lípidos tienden a ser más rígidas y en un estado menos fluido. [5] Una propiedad importante de los lípidos de membrana es su carácter anfipático. Los lípidos anfipáticos tienen un grupo de cabeza hidrófilo polar y una región hidrófoba no polar. [8] La figura de la derecha muestra la forma cónica invertida de la esfingomielina y la forma cónica del colesterol según el área de espacio ocupado por las regiones hidrófoba e hidrófila. El colesterol se puede acumular entre los lípidos en balsas, sirviendo como un espaciador molecular y llenando cualquier vacío entre los esfingolípidos asociados. [8]
Rietveld & Simons relacionaron las balsas lipídicas en las membranas modelo con la inmiscibilidad de las fases líquidas ordenadas ( fase Lo ) y desordenadas ( fase Ld o Lα ). [9] La causa de esta inmiscibilidad es incierta, pero se cree que la inmiscibilidad minimiza la energía libre entre las dos fases. Los estudios han demostrado que hay una diferencia en el grosor de las balsas de lípidos y la membrana circundante que da como resultado un desajuste hidrofóbico en el límite entre las dos fases. Se ha demostrado que este desajuste de altura de fase aumenta la tensión de la línea, lo que puede conducir a la formación de plataformas de balsas más grandes y circulares para minimizar el costo energético de mantener las balsas como una fase separada. Otros eventos espontáneos, como la curvatura de la membrana y la fusión de pequeñas balsas en balsas más grandes, también pueden minimizar la tensión de la línea. [5]
Según una de las primeras definiciones de balsas lipídicas, las balsas lipídicas difieren del resto de la membrana plasmática. De hecho, los investigadores [10] [ ¿quién? ] han planteado la hipótesis de que las balsas de lípidos pueden extraerse de una membrana plasmática. La extracción aprovecharía la resistencia de la balsa de lípidos a detergentes no iónicos , como Triton X-100 o Brij-98 a bajas temperaturas (por ejemplo, 4 ° C). Cuando se agrega tal detergente a las células, la membrana fluida se disolverá mientras que las balsas de lípidos pueden permanecer intactas y podrían extraerse. [ cita requerida ]
Debido a su composición y resistencia a los detergentes, las balsas de lípidos también se denominan complejos enriquecidos en glicolípidos insolubles en detergente (GEM) o DIG [11] o membranas resistentes a detergentes (DRM). Sin embargo, la validez de la metodología de resistencia a los detergentes de las membranas ha sido cuestionada recientemente debido a las ambigüedades en los lípidos y proteínas recuperados y la observación de que también pueden causar la formación de áreas sólidas donde no las había anteriormente. [12]
Función
Mediación de la presentación del sustrato. Las balsas de lípidos localizan las proteínas palmitoiladas lejos de la región desordenada de la membrana plasmática. [13] La alteración de la localización mediada por palmitato permite la exposición de una proteína a su socio de unión o sustrato en la región desordenada, un mecanismo de activación denominado presentación de sustrato . Por ejemplo, una proteína a menudo está palmitoilada y se une al 4,5-bifosfato de fosfatidilinositol (PIP2). PIP2 es poliinsaturado y no reside en balsas lipídicas. Cuando los niveles de PIP2 aumentan en la membrana plasmática, la proteína se transmite a los grupos de PIP2 donde puede ser activada directamente por PIP2 (u otra molécula que se asocie con PIP2). [14] [15]
Es probable que existan otras funciones.
Historia
Hasta 1982, se aceptaba ampliamente que los fosfolípidos y las proteínas de membrana se distribuían aleatoriamente en las membranas celulares, de acuerdo con el modelo de mosaico fluido de Singer-Nicolson , publicado en 1972. [5] [16] Sin embargo, los microdominios de membrana se postularon en la década de 1970 utilizando métodos biofísicos enfoques de Stier & Sackmann [17] y Klausner & Karnovsky. [18] Estos microdominios fueron atribuidos a las propiedades físicas y la organización de las mezclas de lípidos por Stier & Sackmann e Israelachvili et al. [19] En 1974, los efectos de la temperatura sobre el comportamiento de las membranas llevaron a la propuesta de "grupos de lípidos" en las membranas y, en 1975, los datos sugirieron que estos grupos podrían ser regiones "cuasicristalinas" dentro de la molécula de lípidos cristalinos líquidos más libremente dispersos. . En 1978, los estudios de difracción de rayos X llevaron a un mayor desarrollo de la idea del "grupo" que define los microdominios como "lípidos en un estado más ordenado". Karnovsky y sus colaboradores formalizaron el concepto de dominios lipídicos en las membranas en 1982. Los estudios de Karnovsky mostraron heterogeneidad en la desintegración vitalicia del 1,6-difenil-1,3,5-hexatrieno, lo que indicó que había múltiples fases en el entorno lipídico. de la membrana. [5] Un tipo de microdominio está constituido por colesterol y esfingolípidos . Se forman debido a la segregación de estos lípidos en una fase separada, demostrada por Biltonen y Thompson y sus compañeros de trabajo. [20] Se demostró que estos microdominios ("balsas") también existen en las membranas celulares. [21] Más tarde, Kai Simons del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) en Alemania y Gerrit van Meer de la Universidad de Utrecht, Países Bajos, reorientaron el interés en estos microdominios de membrana, enriquecidos con lípidos y colesterol, glicolípidos y esfingolípidos presentes en la célula. membranas. [22] Posteriormente, llamaron a estos microdominios, "balsas" de lípidos. El concepto original de balsas se utilizó como explicación del transporte de colesterol desde la red trans de Golgi a la membrana plasmática. La idea fue desarrollada más formalmente en 1997 por Simons e Ikonen. [23] En el Simposio Keystone de 2006 sobre balsas lipídicas y función celular, las balsas lipídicas se definieron como "dominios pequeños (10-200 nm), heterogéneos, altamente dinámicos, enriquecidos con esterol y esfingolípidos que compartimentan los procesos celulares. En ocasiones, las balsas pequeñas pueden ser estabilizado para formar plataformas más grandes a través de interacciones proteína-proteína "En los últimos años, los estudios de balsas de lípidos han tratado de abordar muchos de los problemas clave que causan controversia en este campo, incluido el tamaño y la vida útil de las balsas.
Otras preguntas que aún no se han respondido incluyen:
- ¿Cuáles son los efectos de los niveles de proteína de membrana?
- ¿Cuál es la función fisiológica de las balsas lipídicas?
- ¿Qué efecto tiene el flujo de lípidos de la membrana en la formación de la balsa?
- ¿Qué efecto tienen la dieta y las drogas en las balsas lipídicas?
- ¿Qué efecto tienen las proteínas ubicadas en los límites de las balsas sobre las balsas lipídicas? [5]
Tipos comunes
Se han propuesto dos tipos de balsas lipídicas: balsas lipídicas planas (también denominadas balsas no caveolares o glicolípidas) y caveolas. Las balsas planas se definen como continuas con el plano de la membrana plasmática (no invaginada) y por su falta de características morfológicas distintivas. Las caveolas , por otro lado, son invaginaciones de la membrana plasmática en forma de matraz que contienen proteínas de caveolina y son las estructuras más fácilmente observables en las balsas lipídicas. Las caveolinas se expresan ampliamente en el cerebro, microvasos del sistema nervioso, células endoteliales, astrocitos, oligodendrocitos, células de Schwann, ganglios de la raíz dorsal y neuronas del hipocampo. Las balsas planas contienen proteínas de flotilina y se encuentran en neuronas donde no hay caveolas. Ambos tipos tienen una composición lipídica similar (enriquecida en colesterol y esfingolípidos). La flotilina y las caveolinas pueden reclutar moléculas de señalización en balsas de lípidos, desempeñando así un papel importante en la transducción de señales de los neurotransmisores. Se ha propuesto que estos microdominios organizan espacialmente las moléculas de señalización para promover interacciones cinéticamente favorables que son necesarias para la transducción de señales. Por el contrario, estos microdominios también pueden separar moléculas de señalización, inhibiendo interacciones y amortiguando las respuestas de señalización. [24]
Papel en la transducción de señales
La especificidad y fidelidad de la transducción de señales son esenciales para que las células respondan de manera eficiente a los cambios en su entorno. Esto se logra en parte mediante la localización diferencial de proteínas que participan en las vías de señalización. En la membrana plasmática, un método de compartimentación utiliza balsas lipídicas. [25]
Una forma razonable de considerar las balsas de lípidos es que las balsas pequeñas pueden formar plataformas de concentración después de la activación de la unión del ligando para los receptores individuales. [26] Los investigadores han descubierto que las balsas de lípidos están involucradas en muchos procesos de transducción de señales, como la señalización de inmunoglobulina E, la señalización del receptor de antígeno de células T, la señalización del receptor de antígeno de células B, la señalización del receptor de EGF, la señalización del receptor de insulina, etc. Para ilustrar estos principios, a continuación se describen ejemplos detallados de vías de señalización que involucran balsas de lípidos.
Señalización del factor de crecimiento epidérmico
El factor de crecimiento epidérmico (EGF) se une al receptor de EGF , también conocido como HER-1 o ErbB1, para iniciar la señalización transmembrana. Se ha sugerido que las balsas lipídicas desempeñan un papel bipartito en este proceso. Ciertos aspectos de las balsas lipídicas inhiben la función del receptor de EGF:
- Se demostró que el componente gangliósido de las balsas lipídicas inhibe la activación del receptor [27] [28]
- Se demostró que el potencial del dipolo de la membrana, que resultó ser mayor en las balsas lipídicas que en el resto de la membrana, [29] inhibe la unión del EGF a su receptor [30].
- Se demostró que la unión de EGF es inhibida por balsas de lípidos no caveolares debido a una disminución en el número de receptores disponibles para la unión de ligandos [31].
- Se demostró que EGF [32] y ErbB2 (HER-2) [30] migran fuera de balsas lipídicas o caveolas durante o después de la activación
- Se demostró que la interrupción de las balsas de lípidos induce la activación del receptor de EGF independiente del ligando [33].
Al mismo tiempo, las balsas lipídicas parecen ser necesarias o potenciar la señalización transmembrana:
- Se ha demostrado que el secuestro de ErbB2 de balsas de lípidos inhibe la señalización inducida por EGF [34]
- el potencial del dipolo de la membrana, que es mayor en las balsas lipídicas que en el resto de la membrana, [29] potencia la señalización inducida por EGF [30]
- Se demostró que el EGF provoca la coalescencia de balsas lipídicas individuales [35], de forma similar a lo que se ha sugerido que desempeña un papel en la activación del receptor de células T [36].
- la localización del receptor de EGF en balsas de lípidos induce resistencia a los inhibidores de la tirosina quinasa [37]
Señalización de inmunoglobulina E
La señalización de inmunoglobulina E (IgE) es la primera balsas lipídicas demostradas de manera convincente que involucran un proceso de señalización. [38] [39] [40] La evidencia de este hecho incluye la disminución de la solubilidad de los receptores Fc-épsilon (FcεR) en Triton X-100 desde el estado estacionario al estado de reticulación, [38] formación de parches lo suficientemente grandes como para ser visualizados por microscopía de fluorescencia a partir de gangliósidos y proteínas ancladas a GPI, [41] [42] abolición de la señalización de IgE por depleción de colesterol en la superficie con metil-β-ciclodextrina [43] y así sucesivamente. Esta vía de señalización se puede describir como sigue: La IgE se une primero a los receptores Fc-épsilon (FcεR) que residen en la membrana plasmática de los mastocitos y basófilos a través de su segmento Fc. FcεR es un tetrámero que consta de una cadena α, una β y dos γ. [40] Es monomérico y se une a una molécula de IgE. La cadena α se une a IgE y las otras tres cadenas contienen motivos de activación basados en tirosina del receptor inmunitario (ITAM). Luego, los antígenos oligoméricos se unen a la IgE unida al receptor para reticular dos o más de estos receptores. Este entrecruzamiento luego recluta tirosina quinasa Lyn de tipo Src no receptor doblemente acilado para fosforilar los ITAM. Después de eso, las tirosina quinasas de la familia Syk se unen a estos residuos de fosfotirosina de los ITAM para iniciar la cascada de señalización. [38] [39] Syk, a su vez, puede activar otras proteínas como LAT. A través de la reticulación, LAT puede reclutar otras proteínas en la balsa y amplificar aún más la señal. [44]
Señalización del receptor de antígeno de células T
El receptor de antígeno de células T (TCR) es una molécula que se encuentra en la superficie de los linfocitos T (células T). Está compuesto por αβ-heterodímeros, complejo CD3 (γδε) y ξ-homodímero. Las subunidades α y β contienen sitios de unión extracelulares para péptidos que son presentados por las proteínas del complejo principal de histocompatibilidad ( MHC ) de clase I y clase II en la superficie de las células presentadoras de antígeno (APC). Las subunidades CD3 y ξ- contienen motivos ITAM citoplásmicos. Durante el proceso de señalización, los MHC que se unen a los TCR unen dos o más receptores. Esta reticulación, similar a la señalización de IgE, luego recluta tirosina quinasas de tipo Src no receptoras doblemente aciladas para fosforilar residuos de tirosina de ITAM. Además de reclutar a Lyn, la señalización de TCR también recluta a Fyn. [25] [45] Siguiendo este procedimiento, ZAP-70 (que también es diferente con la señalización de IgE) se une a los ITAM fosforilados, lo que conduce a su propia activación y activación de LAT. La activación de LAT es la fuente de amplificación de la señal. Otra diferencia entre la señalización del receptor de antígenos de células T e IgE es que la activación de Lck por TCR podría resultar en un agrupamiento de balsa más grave [46] [47] y por lo tanto más amplificación de la señal. Un posible mecanismo de regulación negativa de esta señalización implica la unión de la cinasa citosólica Csk a la proteína CBP asociada a la balsa. Csk puede entonces suprimir las quinasas de la familia Src mediante fosforilación. [48]
Señalización del receptor de antígeno de células B
El receptor de antígeno de células B (BCR) es un complejo entre una molécula de Ig (mIg) unida a la membrana y un heterodímero Igα-Igβ unido por disulfuro de dos polipéptidos. [49] Igα e Igβ contienen cada una un motivo de aminoácidos, llamado ITAM, cuya secuencia es D / ExxYxxL / Ix7YxxL / I.
El proceso de señalización del receptor de antígeno de células B es similar a la señalización de inmunoglobulina E y la señalización del receptor de antígeno de células T. Se cree comúnmente que, además de BCR, las balsas de lípidos juegan un papel importante en muchos de los eventos de la superficie celular involucrados en la activación de las células B. Sus funciones incluyen la señalización por BCR, la modulación de esa señalización por co-receptores, la señalización por CD40, la endocitosis del antígeno unido al BCR y su enrutamiento a endosomas tardíos para facilitar la carga de péptidos derivados de antígeno en moléculas MHC de clase II, enrutamiento de aquellos complejos péptido / MHC-II a la superficie celular y su participación en la presentación de antígenos a las células T. [49]
Como plataformas para la entrada de virus
Los virus, como parásitos intracelulares obligados, tienen que implicar una interacción específica del virus y el receptor celular expresados en la membrana plasmática para poder entrar en las células. La evidencia acumulada respalda que los virus ingresan a las células a través de la penetración de microdominios de membrana específicos, incluidas las balsas de lípidos.
Virus no envuelto
Los modelos mejor estudiados de entrada viral no envuelta relacionada con balsas lipídicas son el virus simio 40 (SV40, Papovaviridae) y el echovirus tipo 1 (EV1, Picornaviridae). [50] [51]
SV40 utiliza dos receptores diferentes para unirse a la superficie celular: el gangliósido GM1 ubicado en balsas lipídicas y la molécula de clase I de histocompatibilidad principal (MHC). [50] [51] La unión de SV40 con moléculas de MHC de clase I desencadena la agrupación y redistribución de receptores. SV40 puede reclutar más caveolas del citoplasma o incluso nuevas caveolas formadas en el sitio de entrada. [51] Una cascada de eventos de señalización inducidos por virus desencadenados por la unión da como resultado una endocitosis mediada por caveolas en aproximadamente 20 min. [51] En algunos tipos de células, el virus puede ingresar a los caveosomas directamente desde balsas de lípidos en vesículas sin recubrimiento. [51] [52]
EV1 utiliza la integrina α2β1 como receptor celular. [50] Múltiples heterodímeros de integrina pueden unirse a los sitios adyacentes de la cápside del virus. [51] Al igual que en SV40, la unión y unión con las células desencadena la agrupación y la reubicación de moléculas de integrina desde las balsas de lípidos hacia las estructuras similares a las caveolas. [51] El agotamiento del colesterol en las balsas lipídicas inhibe la infección por EV1. [50]
También hay virus que utilizan la endocitosis mediada por balsa no caveolar, como el Echovirus 11 (EV11, picornavirus). Sin embargo, los mecanismos detallados aún deben caracterizarse más. [51]
Virus envuelto
Los virus de la influenza se unen al receptor celular ácido siálico, que se une al glucoconjugado en la superficie celular, para iniciar la endocitosis. Después del transporte a los endosomas tardíos, los cambios de conformación dependientes del pH bajo de HA inducen la fusión y los complejos de ribonucleoproteínas virales (RNP) se liberan por la afluencia de protones de las proteínas M2 del canal de iones virales que requiere la unión con el colesterol. El virus Semliki Forest (SFV) y el virus Sindbis (SIN) requieren colesterol y esfingolípidos en balsas lipídicas de la membrana diana para la fusión y entrada de la membrana mediada por glicoproteínas de la envoltura. [53] El virus linfotrópico T humano tipo I (HTLV-1) ingresa a las células a través del transportador de glucosa 1 (GLUT-1). El virus del Ébola y el virus de Marburg utilizan el receptor de folato α (FRα), que es una proteína anclada a GPI, como receptor celular. El virus de la hepatitis B reconoce el receptor del complemento humano tipo 2 (CR2, o conocido como CD21). El herpesvirus humano 6 (HHV-6) se une al CD46 humano en la superficie de la célula huésped. Todos estos receptores virales están ubicados en balsas de lípidos o serían reubicados en balsas de lípidos después de la infección.
El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), como virus animal de transmisión sexual, primero debe atravesar una barrera de células epiteliales, que no expresan receptores de CD4 y quimiocinas, para establecer una infección productiva. Un receptor alternativo para la glicoproteína de la envoltura del VIH-1 en las células epiteliales es el glicosfingolípido galactosil-ceramida (GalCer), que se enriquece en la balsa lipídica. [54] [55]
Visualización
Una de las principales razones de la controversia sobre las balsas lipídicas se deriva de los desafíos de estudiar las balsas lipídicas en células vivas, que no se encuentran en equilibrio termodinámico. [24] Las balsas de lípidos son pequeños microdominios que varían de 10 a 200 nm de tamaño. [5] Debido a que su tamaño está por debajo del límite de difracción clásico de un microscopio óptico, las balsas de lípidos han resultado difíciles de visualizar directamente. Actualmente se estudian membranas sintéticas; sin embargo, existen muchos inconvenientes en el uso de estas membranas. Primero, las membranas sintéticas tienen una menor concentración de proteínas en comparación con las biomembranas. Además, es difícil modelar las interacciones membrana-citoesqueleto que están presentes en las biomembranas. Otros escollos incluyen la falta de asimetría natural y la incapacidad de estudiar las membranas en condiciones de no equilibrio. [5] [56] A pesar de esto, la microscopía de fluorescencia se usa ampliamente en el campo. Por ejemplo, los fluoróforos conjugados con la subunidad B de la toxina del cólera, que se une al gangliósido GM1, constituyente de la balsa, se utilizan ampliamente. También se utilizan tintes de membrana lipófilos que se dividen entre las balsas y la membrana a granel o cambian sus propiedades fluorescentes en respuesta a la fase de la membrana. Laurdan es uno de los principales ejemplos de este tipo de tinte. Las balsas también pueden marcarse mediante la expresión genética de proteínas de fusión fluorescentes como Lck-GFP.
La manipulación del colesterol es una de las técnicas más utilizadas para el estudio de las balsas lipídicas. El secuestro (usando filipina, nistatina o anfotericina), el agotamiento y la eliminación (usando metil-B-ciclodextrina) y la inhibición de la síntesis de colesterol (usando inhibidores de la HMG-CoA reductasa) son formas en que se manipula el colesterol en estudios de balsas de lípidos. Estos estudios permiten la observación de los efectos sobre la señalización de neurotransmisores sobre la reducción de los niveles de colesterol. [24]
Sharma y sus colegas utilizaron una combinación de imágenes de alta resolución y modelado matemático para proporcionar la visión de que las proteínas de la balsa están organizadas en nanoclusters de alta densidad con radios que oscilan entre 5 y 20 nm. Usando mediciones de la transferencia de energía de resonancia de fluorescencia entre las mismas sondas (homo-FRET o anisotropía de fluorescencia), Sharma y sus colegas informaron que una fracción (20-40%) de proteínas ancladas a GPI están organizadas en grupos de alta densidad de radio de 4-5 nm , cada una de las cuales consta de unas pocas moléculas y diferentes proteínas ancladas a GPI. [57] Para combatir los problemas de tamaño pequeño y naturaleza dinámica, el seguimiento de partículas y moléculas individuales utilizando cámaras CCD frías y sensibles y microscopía de reflexión interna total (TIRF) está cobrando importancia. Esto permite extraer información de la difusividad de las partículas en la membrana, así como revelar corrales de membrana, barreras y sitios de confinamiento. [58]
También se utilizan otras técnicas ópticas: la espectroscopia de correlación de fluorescencia y correlación cruzada (FCS / FCCS) se puede utilizar para obtener información sobre la movilidad del fluoróforo en la membrana, la transferencia de energía por resonancia de fluorescencia (FRET) puede detectar cuándo los fluoróforos están muy cerca y pinzas ópticas Las técnicas pueden proporcionar información sobre la viscosidad de la membrana. [24]
No solo se pueden utilizar técnicas ópticas, sino también técnicas de sonda de barrido como la microscopía de fuerza atómica (AFM) o la microscopía de conductancia de iones de barrido (SICM) para detectar las propiedades topológicas y mecánicas de los lípidos sintéticos [59] o las membranas celulares nativas [60] aisladas por Destecho de celdas .
También se utilizan interferometría de polarización dual , resonancia magnética nuclear (RMN), aunque la microscopía de fluorescencia sigue siendo la técnica dominante. En el futuro, se espera que la microscopía de superresolución, como el agotamiento de emisiones estimulado (STED) [61] o varias formas de microscopía de iluminación estructurada, puedan superar los problemas impuestos por el límite de difracción.
Otras técnicas utilizadas en el análisis de balsas lipídicas incluyen ELISA, Western Blot y FACS. [62] [63] [1]
Controversia
El papel de las balsas en la señalización celular, el tráfico y la estructura aún no se ha determinado a pesar de muchos experimentos que involucran varios métodos diferentes, y su existencia misma es controvertida a pesar de todo lo anterior. [64]
Los argumentos en contra de la existencia de balsas lipídicas incluyen los siguientes:
- Primero, debe existir una tensión de línea entre las fases Lα y Lo. Esta línea se ha visto en membranas modelo, pero no se ha observado fácilmente en sistemas celulares.
- En segundo lugar, no hay consenso sobre el tamaño de la balsa de lípidos, que se ha informado entre 1 y 1000 nanómetros.
- En tercer lugar, se desconoce la escala de tiempo de la existencia de la balsa de lípidos. Si existen balsas de lípidos, es posible que solo ocurran en una escala de tiempo que sea irrelevante para los procesos biológicos.
- Cuarto, toda la membrana puede existir en la fase Lo.
Una primera refutación a este punto sugiere que la fase Lo de las balsas está más compactada debido al enlace de hidrógeno intermolecular exhibido entre los esfingolípidos y el colesterol que no se ve en ninguna otra parte. [sesenta y cinco]
Un segundo argumento cuestiona la efectividad del diseño experimental al interrumpir las balsas lipídicas. Pike y Miller discuten los posibles peligros de utilizar el agotamiento del colesterol para determinar la función de la balsa de lípidos. [66] Observaron que la mayoría de los investigadores utilizaban métodos agudos de reducción del colesterol, que alteran las balsas, pero también alteran otro lípido conocido como PI (4,5) P 2 . El PI (4,5) P 2 desempeña un papel importante en la regulación del citoesqueleto de la célula , [67] y la alteración del PI (4,5) P 2 provoca muchos de los mismos resultados que este tipo de reducción del colesterol, incluida la difusión lateral de las proteínas. en la membrana. [68] Debido a que los métodos interrumpen tanto las balsas como el PI (4,5) P 2 , Kwik et al. llegó a la conclusión de que la pérdida de una función celular particular después de la reducción del colesterol no puede atribuirse necesariamente únicamente a la interrupción de la balsa de lípidos, ya que también pueden verse afectados otros procesos independientes de las balsas. Finalmente, mientras que se cree que las balsas de lípidos están conectadas de alguna manera a las proteínas, Edidin sostiene que las proteínas atraen los lípidos en la balsas por interacciones de proteínas con las cadenas de acilo en los lípidos, y no al revés. [69]
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enlaces externos
- Base de datos de proteínas implicadas en balsas lipídicas
- "Balsas de lípidos, señalización y citoesqueleto" en la Universidad de Edimburgo
- Seminario del alcalde de Satyajit: "Balsas de membrana"