Мембранные поры, создаваемые экзогенными агентами

1. Токсины и цитолитические белки.

В природе существуют различные водорастворимые токсины, взаимодействующие со специфическими клетками-мишенями. Одни токсины способствуют высвобождению в цитоплазму фермента, оказывающего летальное воздействие, другие просто образуют в мембране неселективные поры, давая возможность метаболитам, ионам, а иногда и макромолекулам выйти из клетки.

Основные свойства некоторых из токсинов, образующих поры в биомембранах.

· Колицины - одиночные полипептиды (60000 Да), и некоторые образуют неселективные поры. Наиболее полно к настоящему времени охарактеризованы колицины Е1 и А. Под действием напряжения происходит переход образуемой колицином Е1 поры из открытого состояния в закрытое, что сопровождается переносом через мембрану значительного количества белка. Пору образует только одна молекула колицина.

· Дифтерийный токсин – одиночный полипептид, при связывании с поверхностными рецепторами определенных клеток образует в мембране канал и высвобождает в цитоплазму фермент, оказывающий летальное действие. Один фрагмент токсина формирует поры, размер которых достаточно велик, чтобы через них мог пройти сегмент токсина.

· Комплекс комплемента и порообразующих белков из цитотоксичных Т-клеток (перфорин) – эти родственные белки сыворотки агрегируют, образуя поры (внутренний диаметр от 100 до 160Ǻ) в мембране клеток-мишеней.

2. Пермеабилизация при помощи детергентов.

Сапонин и дигитонин взаимодействуют с холестеролом внутри мембран и образуют агрегаты в виде пор. Образуют большие поры, через которые внутрь клеток могут проникать как набольшие молекулы, так и мактомолекулы.

3. Пермеабилизация при помощи осмотического шока.

Под действием осмотического шока в мембранах образуются отверстия. Так, в мембране эритроцита появляется одно большое отверстие диаметром ~1 мкм, размер которого затем уменьшается до 14-280 Ǻ.