Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1. Влияние модификации физико-химических свойств липидного бислоя на транспорт ионов через ионные каналы 13
1.1.1. Эффекты дипольного потенциала мембраны 14
1.1.1.1. Зависимость свойств одиночных грамицидиновых каналов от дипольного потенциала мембраны 17
1.1.1.2. Каналообразующая активность аламетицина в мембранах с различным дипольным потенциалом 18
1.1.1.3. Изменение энергии связывания мелиттина с липидным бислоем при варьировании его дипольного потенциала 20
1.1.2. Роль геометрических характеристик мембранообразующих липидов 21
1.1.2.1. Влияние распределения профиля латеральной компаненты давления вдоль нормали к поверхности бислоя на формирование тороидальных пор мелиттином 25
1.1.2.2. Зависимость каналообразующей активности магаинина от геометрии мембранообразующих молекул 26
1.1.2.3. Колициновые каналы в мембранах, сформированных с участием склонных к образованию неламеллярных фаз липидов 26
1.1.2.4. Роль соответствия длины гидрофобной части грамицидинового канала толщине углеводородного остова мембраны в порообразующей способности пептида 27
1.1.2.5. Влияние формы липидов на активность пор, образованных кателицидинами 29
1.1.2.6. Порообразующая способность актинопоринов в присутствии липидов нецилиндрической формы 29
1.1.2.7. Стабилизация открытого состояния аламетицинового канала в бислоях из липидов, имеющих форму инвертированных конусов 31
1.1.3. Влияние фазового состояния липидов 33
1.1.3.1. Аламетициновые каналы в фосфолипидных мембранах, включающих холестерин и сфингомиелин 36
1.1.3.2. Возможное взаимодействие актинопоринов с упорядоченными мембранными доменами 36
1.2. Дипольные модификаторы мембран 38
1.2.1. Флавоноиды 38
1.2.1.1. Классификация флавоноидов 38
1.2.1.2. Потенциальная фармакологическая активность флавоноидов 43
1.2.1.3. Действие флавоноидов на липидный бислой 48
1.2.2. Стирилпиридиновые красители 55
1.2.3. Тиреоидные гормоны 57
1.3. Краткая характеристика объектов исследования 59
1.3.1. Ионные каналы, формируемые липопептидами 59
1.3.1.1. Противогрибковые липодепсинанопептиды Pseudomonas syringae 59
1.3.1.2. Антимикробный липопептид сурфактин Bacillus subtilis 64
1.3.2. Ионные каналы, образуемые соединениями пептидной природы 66
1.3.2.1. Антимикробные пептиды Cecropia 66
1.3.2.2. Амилоидогенные и амилоидоподобные пептиды и белки 70
1.3.2.3. Альфа-токсин Staphylococcus aureus 74
1.3.3. Ионные каналы, образуемые макролидными полиеновыми
антимикотиками 77
1.4. Липидоопосредованная регуляция ионных каналов, формируемых
экзогенными соединениями: проблемы и перспективы 83
Глава 2. Экспериментальная часть 88
2.1. Материалы 88
2.2. Реконструкция ионных каналов в плоские липидные бислои и регистрация токов проводимости
2.1.1. Проводимость одиночных каналов 94
2.1.2. Время жизни каналов 95
2.1.3. Стационарный макроскопический трансмембранный ток 96
2.1.4. Катион-анионная избирательность каналов
2.3. Определение изменений дипольного потенциала бислоев 98
2.4. Конфокальная флуоресцентная микроскопия липосом 100
2.5. Дифференциальная сканирующая микрокалориметрия одноламеллярных везикул 101
2.6. Флуориметрия утечки кальцеина из липосом 102
Глава 3. Основные результаты и их обсуждение 104
3.1. Характеристика изменений физико-химических свойств липидных бислоев при адсорбции дипольных модификаторов мембран. Анализ
структурно-функциональных связей 104
3.1.1. Дипольный потенциал липидных бислоев 104
3.1.1.1. Действие флавоноидов на дипольный потенциал мембран различного состава 105
3.1.1.2. Влияние стирилпиридиновых красителей на дипольный потенциал мембран 128
3.1.1.3. Диполь-модифицирующая способность гормонов
щитовидной железы 131
3.1.2. Фазовое разделение в липидном бислое 134
3.1.2.1. Флуоресцентная конфокальная микроскопия липосом, сформированных из бинарных смесей липидов с низкой и высокой температурой плавления в присутствии флавоноидов. Индукция полиморфного фазового перехода 134
3.1.2.2. Флуоресцентная конфокальная микроскопия липосом, сформированных из тройных смесей липидов с низкой и высокой температурой плавления со стеринами в присутствии дипольных модификаторов 139
3.1.2.3. Влияние дипольных модификаторов мембран на температуру плавления насыщенных липидов 142
3.1.3. Проницаемость липидных бислоев для кальцеина 147
3.2. Молекулярные механизмы функционирования ионных каналов, образуемых антимикробными агентами и токсинами. Регуляторная роль дипольных модификаторов мембран 150
3.2.1. Ионные каналы, формируемые сирингомицином Е 151
3.2.1.1. Сирингомициновые каналы в фосфолипидных бислоях 151
3.2.1.2. Сирингомициновые каналы в сфинголипид-содержащих мембранах
3.2.2. Ионные каналы, образуемые сурфактином 172
3.2.3. Порообразующая способность цекропинов 179
3.2.4. Ионные каналы, индуцированные олигомерами амилоидных пептидов 191
3.2.5. Одиночная альфа-гемолизиновая пора 198
3.2.6. Каналообразующая активность полиеновых макролидных антибиотиков 208
3.2.6.1. Симметричные полиеновые каналы 208
3.2.6.2. Асимметричные полиеновые каналы 222
3.3. Общие закономерности липидоопосредованной регуляции дипольными модификаторами мембран ионных каналов, образуемых антимикробными агентами и токсинами 233
Заключение 237
Выводы 240
Перечень принятых сокращений и условных обозначений 242
Список основных публикаций автора по теме диссертации 244
Список литературы
