脂筏、非脂筏質(zhì)膜微域內(nèi)層磷脂結(jié)構(gòu)的分析.pdf

1、目的：脂筏(1ipid rafts)是質(zhì)膜雙層中富含鞘脂、膽固醇及特殊蛋白質(zhì)的微區(qū)。脂筏的生物學(xué)功能涉及到生命科學(xué)的多個領(lǐng)域。尤其在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方面，近年來，脂筏作為細(xì)胞膜上的信號跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)平臺(signaling platform)引起了人們的廣泛關(guān)注。脂筏參與細(xì)胞信號跨膜傳導(dǎo)分子機(jī)制的研究是膜分子生物學(xué)及細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)領(lǐng)域的前沿課題。對脂筏結(jié)構(gòu)的研究，是闡明脂筏各種功能分子機(jī)制的基礎(chǔ)。目前，對脂筏的結(jié)構(gòu)已有一定的認(rèn)識。尤其對脂筏脂雙層外

2、層的結(jié)構(gòu)組成比較清楚。鞘磷脂、糖鞘脂、膽固醇和GPI錨定蛋白均屬于脂筏脂雙層外層的組份。它們是脂筏得以形成的分子基礎(chǔ)。但脂筏脂雙層內(nèi)層的分子組成及結(jié)構(gòu)還不十分清楚。已知許多參與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子(包括脂類、?；鞍准澳さ鞍椎?都聚集在脂筏的內(nèi)層。它們在脂筏中的定位是脂筏做為信號跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)平臺的重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之一。這些信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子是如何定位于脂筏?其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么?它們與脂筏外層質(zhì)膜磷脂間的關(guān)系如何，這些都尚待進(jìn)一步研究。本文就是通過對細(xì)胞

3、脂筏與非脂筏部分質(zhì)膜的磷脂組份及結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析，從而探討脂筏內(nèi)層質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)以及脂筏內(nèi)、外層質(zhì)膜之間的關(guān)系。 方法：小鼠肝癌腹水轉(zhuǎn)移細(xì)胞高轉(zhuǎn)移株HcaF于小鼠腹腔培養(yǎng)。收集細(xì)胞后,制備勻漿。采用Percoll梯度高速離心獲得質(zhì)膜。質(zhì)膜用1％TritonX100裂解后，用蔗糖密度梯度超速離心分離脂筏。采用霍亂毒素-B亞基點雜交技術(shù)鑒定，分為脂筏與非脂筏部分質(zhì)膜。采用Floch法分別萃取兩部分的總磷脂。以高效薄層層析分離各磷脂組份。

4、各磷脂組份經(jīng)14％BF3-MeOH甲酯化處理后，以石油醚萃取脂肪酸甲酯，高效氣相色譜分析脂肪酸鏈結(jié)構(gòu)。 結(jié)果：對脂筏和非脂筏部分磷脂組份研究表明，脂筏部分主要磷脂組份為磷脂酰膽堿(PC)、鞘磷脂(SM)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰絲氨酸(PS)。非脂筏質(zhì)膜部分為PC和PE。這說明SM和PS主要分布在細(xì)胞質(zhì)膜的脂筏微域。對脂筏和非脂筏部分內(nèi)層磷脂的脂肪酸分析表明，PE所含脂肪酸結(jié)構(gòu)有顯著性差異。脂筏部分PE含較多的中、短鏈脂肪酸

5、(C16和C18)，而非脂筏部分含較多的長鏈脂肪酸(C18、C20和>C22)；PS所含脂肪酸結(jié)構(gòu)組成與脂筏部分PE所含的脂肪酸結(jié)構(gòu)類似。 結(jié)論：已知，細(xì)胞質(zhì)膜磷脂呈不對稱分布。PC和SM分布于質(zhì)膜雙層的外層，而PE和PS分布于質(zhì)膜外層。根據(jù)磷脂的分布特點和我們的實驗結(jié)果可知，脂筏部分質(zhì)膜外層主要由PC和SM組成，非脂筏部分質(zhì)膜外層僅由PC組成；脂筏部分質(zhì)膜內(nèi)層主要由PE和PS組成，非脂筏部分質(zhì)膜內(nèi)層主要由PE組成；綜上可知，在

6、細(xì)胞膜的各種磷脂中，SM和PS最重要的功能是參與脂筏的形成。SM位于脂筏的外層，PS位于內(nèi)層。已知，SM中的鞘氨醇烴鏈較長(C24)，與所含脂酰鏈的長度差別很大，類似含不對稱脂酰鏈的磷脂。當(dāng)含不對稱脂酰鏈的磷脂形成脂雙層時，為使磷脂達(dá)到最低能量的排列方式，常形成交錯對叉脂雙層。SM是組成脂筏外層的主要磷脂，這就要求脂筏內(nèi)層的磷脂組份在結(jié)構(gòu)上與其互補(bǔ)，即組成脂筏內(nèi)層的磷脂含不對稱脂酰鏈或含有較多的短鏈脂肪酸。我們的實驗結(jié)果顯示，脂筏部分質(zhì)