Вплив хлорпромазину на лізоцим-ліпідні взаємодії

Анотація

Незважаючи на значні дослідницькі зусилля, молекулярні механізми дії анестетика досі залишаються предметом великих дискусій. Відповідно до однієї точки зору, анестетики змінюють властивості ліпідного бішару, який, у свою чергу, впливає на функції вбудованих мембранних білків. Для розробки унікальної концепції анестезії настійно потрібні подальші поглиблені дослідження взаємодії лікарських речовин і мембран. У цій роботі відомий флуоресцентний зонд пірен був використаний для отримання молекулярних уявлень про взаємодію між амфіпатичним похідним фенотіазину хлорпромазином (CPZ) та модельними мембранами, що складаються з катіонного глобулярного білкового лізоциму (Lz), та ліпідних пухирців, приготованих з цвіттеріонного ліпідного фосфатидилхоліну  (PC) та його суміші з аніонним ліпідним кардіоліпіном (CL) у молярних співвідношеннях 19: 1, 9: 1 та 4: 1.Щоб дати однозначну інтерпретацію ефекту препарату на білково-ліпідні взаємодії, ми спочатку проаналізували зміни в ексимеризації пірену внаслідок утворення комплексів CPZ-ліпідів або Lz-ліпідів. Встановлено, що відношення інтенсивності піринового ексимеру до мономеру (Е / М), параметр, що відображає зміни обсягу вільного мембрани, зменшується при зв’язуванні Lz або CPZ з ліпідними пухирцями. Очевидно, вбудовування молекул білка та ліків у гідрофобну область ліпідного бішару призводить до збільшення упаковки ліпідів, зменшення швидкості транс-гошевої ізомеризації ліпідних ацильних ланцюгів і, як наслідок, зменшення вільного обсягу мембрани. На наступному етапі дослідження ми проаналізували зміни швидкості ексимеризації пірену при додаванні Lz до лікарсько-ліпідних сумішей. У ліпосомах, що містять CL, наявність CPZ не змінює величину та ознаку білкового ефекту на вільний об'єм мембрани. Це означає, що CPZ не здатний порушувати структуру Lz і не впливав на взаємодію білка з цим видом ліпосом. Навпаки, піввідношення Е / М у везикулах PC зростало при зв’язуванні лізоциму з CPZ-модифікованими модельними мембранами. Цей висновок можна пояснити двома можливостями: (i) CPZ індукує утворення нового Lz-конформатора, взаємодія якого з ліпідними бішарами супроводжується збільшенням вільного обсягу мембрани; (ii) CPZ передає позитивний заряд ліпідному бішару, тим самим запобігаючи проникненню Lz у гідрофобну область мембрани. Міжфакторно розташовані білкові молекули, ймовірно, генерують структурні дефекти в поєднанні зі збільшеним вільним об'ємом двошару. Представлені тут результати наочно демонструють, що мембранний склад може модулювати дію препарату на ліпідно-білкові взаємодії. Відновлена ​​різниця між ефектом CPZ на зв'язування Lz-ліпідів у PC та CL-містять бішари підтримують ідею про те, що мембранне середовище може стабілізувати певні білкові конформації, що відрізняються реакцією на дію препарату.