Sterolit ja fosfolipidit kalvorakenteessa

Mitä sterolin laatu vaikuttaa solukalvoon?

LÄHDE: Hac-Wydro K, Wydro P, Jagoda A, Kapusta J.The study on the interaction between phytosterols and phospholipids in model membranes. Chem Phys Lipids. 2007 Nov;150(1):22-34. Epub 2007 Jun 14

STEROLIT ovat solukalvojen pääkomponetteja. Vaikka KOLESTEROLI nisäkässoluissa dominoi näissä steroleissa, voidaan ihmiselimistössä löytää myös KASVISSTEROLEJA( fytosteroleja, phytosterols). Fytosterolemiassa ( phytosterolemia) niitä löytyy jopa erityisen suuria pitoisuuksia ja sellainen saattaa vaikuttaa vahvasti solukalvojen ominaisuuksiin.

Tässä työssä vuodelta 2007 tutkijat ottivat selvää fytosterolien vaikutuksen solukalvon ominaisuuksiin ja he käyttivät mallikalvona seosta ”Langmuir monolayers”, jolla he selvittivät fosfolipidien (PL) ja fytosterolien välistä interaktiota. Tutkijat valitsivat seuraavat sterolit beta-sitosterolin ja stigmasterolin sekä koko joukon fosfolipidejä (PL), sekä fosfatidyylietanolamineja (kefaliineja, PE) että fosfatidyylikoliineja (lesitiinejä, PC). Näiden fosfolipidien polaarinen pää ovat erilainen ja niiden hiilivetysivuketjut ovat eri pituisia ja eri asteisesti tyydyttämättömiä.

Molekyylien välisiä interaktioita luonnehdittiin steroli/fosfolipidikalvoseoksissa käyttämällä mittana keskimääristä pinta-alaa molekyyliä kohden (A(12) ja sekoittumisen vapaan energian ylijäämää (DeltaG(Exc)). (Kommenttini: plasmakalvoissa kolesteroli pitää huolta, että sijoittuma fosfolipideissä on energeettisesti tiukan edullinen ja mitä funktionaalisin solun monien vaateiden kannalta, joista vesitiiveys ja fluiditeetti ovat tunnetuimmat- fluiditeetin muodostamiseen osallistuu kolesterolin isopreenirakenteinen sukulaismolekyyli dolikoli).

Sterolien vaikutus yksinkertaisten fosfolipidikerrosten molekulaarisiin järjestymisiin analysoitiin perustamalla ”compression modulus”- arvoihin (tiivistymiseen, kokoonpuristumiseen). Havaittiin, että fytosterolien inkorporoituminen fosfolipidikerroksen joukkoon lisäsi niiden tiheyttä (condensation). Kasvissteroleilla näytti olevan suurempi affiniteetti lesitiineihin ( PC) kuin kefaliineihin(PE) Fytosterolit vuorovaikuttivat vahvemmin sellaisiin fosfolipideihin, joilla oli pidemmät ja tyydytetymmät sivuketjut. Johtopäätöksenään tutkijat ilmoittavat, että sterolin rakenne (kolesteroli, beta-sitosteroli, stigmasteroli) ei vaikuttanut yksittäisen fosfolipidin stabiilimpien kompleksien stokiometriaan, mutta sen sijaan vaikutti niiden stabiilisuuteen.

Nimittäin vahvimmat interaktiot( siis edullisimmat) havaittiin kolesteroli/fosfolipidiseoksissa , ja heikoimmat niissä seoksissa, joissa oli stigmasterolia.