Compartimentalização da membrana celular

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Compartimentalização da membrana celular
Resumo
Muitos processos associados à membrana celular requerem temporariamente uma separação espaço temporal dos componentes em um ranking de escalas em um par de moléculas na dimensão de micrometros. Entender o mecanismo desse processo é entender como lipídios e proteínas organizam-se e interagem com o córtex da célula. Aqui, nós revisamos avanços recentes em dissecação dos mecanismos de compartimentação das células. Nós introduzimos as mudanças no estudo da organização da membrana celular, a compreensão atual de como se auto organiza o complexo de membrana para formar domínios transitórios e papel das proteínas scaffolds na organização da membrana . Nós discutimos a formação da sinalização dos domínios como um importante exemplo da transitoriedade da compartimentação da membrana. Nós concluímos por indicação para as antigas limitações na medição da organização da membrana em células vivas e quais passos são necessários para o avanço desse campo.
Introdução: mudanças no estudo da organização da membrana celular
Entender a organização plasmática da membrana celular tem sido o alvo na biologia celular e biofísica por quase meio século. Apesar de sabermos que a maioria dos nutrientes (lipídios, proteínas e carboidratos) e maioria dos princípios de organização, nós falta entendimento quantitativo de como a interação molecular entre membrana componentes de membrana seu acoplamento ao córtex da célula dão suporte a estrutura e função na membrana celular. Ai há uma severa fundamental razão para esta lacuna de conhecimento: primeiro, a relevante escala borda da compartimentalização no sistema membrana - citoequeleto é tão pequeno para ser determinada pela difração limite do microscópio de luz e suas naturais complicações transitórias imagens diretas com super resolução microscópica. Segundo, a composição molecular da membrana celular é muito complexa (>500diferentes tipos de lipídios, >1K tipos de carboidratos e >400 proteínas de membranas). Em contraste com as proteínas, falta-nos métodos para classificar e detectar das espécies endógenas de carboidratos e lipídios dentro das condições da célula viva. Consequentemente, falta-nos informações de distribuição celular para muitos componentes da membrana celular. Terceiro, células vivas estão longe do equilíbrio, processos impulsionados por energia constantemente mexem e reorganizam o sistema. Esses processos ativos envolvem transportadora de membranas e metabolismo assim como a polimerização e a construção dirigida do córtex celular. Como esse processo casa para a composição e estruturação das membranas celulares, é a única parte compreendida. Por último, a simulação da dinâmica molecular da membrana ainda é muito pequena e curta para prever o comportamento debaixo- para- cima da membrana em escala relevante para a compartimentação da membrana, que poderia ser menos de um micrômero e um segundo. Todos esses fatos tornam muito difícil medir muitos dos processos relevantes da membrana celular e para traduzir conhecimento adquirido com o mínimo do sistema de modelos de lipídios ou simulação MD para as membranas de células intactas.
Entretanto, nós argumentamos que há fortes indícios para a existência de compartimentos na membrana celular. Nós presenciamos esses argumentos na partida da ordem hierárquica com o complexo de interações moleculares e organização própria definindo o “estado fundamental” da membrana plasmática e movimento para a formação de sinais de domínio transitórios e mais estáveis, domínios de membranas mas largos no contexto da função celular.