أطواف الدهون: الخصائص ، أنواع ، وظائف

تُعد الطوافات الدهنية ، والمعروفة أيضًا باسمها باللغة الإنجليزية "الطوافات الدهنية" ، مناطق صغيرة أو مناطق موضعية في غشاء البلازما ، غنية بالدهون المعقدة والكوليسترول. إنها صغيرة الحجم للغاية ، على الرغم من أنها يمكن أن تضم ما بين 30 و 40 ٪ من الغشاء.

تم العثور على هذه المجالات الدقيقة أيضًا في أغشية الخلايا الأخرى وفي مجمع Golgi. بشكل عام ، ينفذون مجموعة واسعة من العمليات الخلوية مثل تنظيم الإشارات والترجمة ، وإقحام الخلايا ، وإفراز الخلايا وتنقل الخلايا ، من بين أمور أخرى.

من المعروف أن الطوافات الدهنية ، التي تشارك في العديد من العمليات الخلوية ، ترتبط بأمراض مثل مرض الشلل الرعاش ومرض الزهايمر والربو وغيرها الكثير.

تاريخ

لعدة سنوات كان يعتقد أن البروتينات والدهون في غشاء الخلية لها توزيع عشوائي أو عشوائي في غشاء البلازما. نموذج الفسيفساء السائل ، الذي اقترحه المغني نيكولسون ، في عام 1972 ، أشار إلى هذا.

في السنوات اللاحقة ، بدأت أدلة جديدة في الظهور من خلال التحقيقات المتعلقة بتجمعات الدهون الغشائية والحيود بالأشعة السينية ، من بين أمور أخرى ، مما أدى إلى صياغة فرضيات جديدة بشأن ترتيب الدهون وموقعها.

في عام 1982 ، صاغ كارنوفسكي وزملاؤه مفهوم المجالات الدهنية في الغشاء. بفضل هذا البحث ، تمكنوا من إثبات وجود عدم التجانس في تفكك حياة DPH والمعروفة أيضًا بـ 1.6-diphenyl-1،3،5-hexatriene.

كان اكتشاف كارنوفسكي وزملاؤه يعني اكتشاف وجود مراحل متعددة في البيئة الدهنية للغشاء.

بالإضافة إلى هذه الدراسة ، اقترح العلماء سيمونز وفان مير في عام 1988 ، في إعادة التركيز على المجالات أو الطوافات الدهنية ، أن هذه المجالات تتألف من مجموعة متنوعة مهمة من الدهون مثل الكوليسترول والمركبات المعقدة الأخرى.

معرفة هذه المناطق لا تنتمي إلى مؤلف واحد ، ولكن لتراكم المعرفة عنها. وذلك لأن وجود المجالات الدقيقة للغشاء أو الطوافات الدهنية قد افترض في عام 1970 ، قبل نموذج Singer-Nicolson ، باستخدام الأساليب الفيزيائية الحيوية التي يمكن تأكيدها لاحقًا.

في السنوات الأخيرة ، نمت المعرفة بالطوافات الدهنية بشكل كبير. كشفت العديد من التحقيقات عن حجمها وشكلها والدور الذي تلعبه في الخلية وأيضًا عن وظائفها والجوانب الأخرى لهذه المجالات الصغيرة.

ملامح

نظرة عامة

تتميز الطوافات الدهنية بكونها مجالًا صغريًا يتراوح من حوالي 10 إلى 300 نانومتر. على الرغم من صغر حجمها ، فإنها عادة ما تشكل جزءًا كبيرًا من غشاء البلازما. لديهم حوالي 3 إلى 5 أضعاف كمية الكوليسترول الموجودة في طبقة ثنائية المحيطة.

كما هو موصوف أعلاه ، يتم إثراء الطوافات بالدهون المعقدة مثل السفينجوليبيدز وسبينجومييلين. الأحماض الدهنية غير المشبعة لا تكاد تكون موجودة فيها ، وغير قابلة للذوبان في تركيزات منخفضة من المنظفات غير الأيونية.

تسمى هذه المجالات الصغيرة الطوافات ، لأنها تشكل مرحلة الدهون أكثر كثافة من جزيئات مجموعات الفوسفوليبيد. هذه تشكل مناطق معينة في غشاء البلازما تشبه الأكياس المعلقة أو العائمة بين بقية الدهون.

بروتين

ليست كل الطواف الدهنية متطابقة مع بعضها البعض. يمكن أن تتكون هذه أيضًا من مجموعة متنوعة مهمة من البروتينات المرتبطة بالكينات ، التركيبات ، البروتينات المرتبطة بـ glycosylphosphatidylinositol (GPI) ، الكهوف ، وكذلك flotilins ، من بين أشياء أخرى.

الموقع في الغشاء

فيما يتعلق بموقع الدهون الشائعة أو النموذجية في الطوافات (الكوليسترول ، السفينغوميلين وكذلك الجليكوسفينجوليبيدس) ، فهذه توجد عادة في الغشاء الظهاري للغشاء.

من ناحية أخرى ، تميل الجلسرين الفوسفوليدي إلى إظهار تفضيل معين لمنطقة السيتوبلازم في غشاء البلازما.

في الحيوانات المنوية للثدييات ، توجد طوافات الدهون على السطح بالكامل ولا تفرض قيودًا على مجالات معينة.

إنتاج

تتشكل الطوافات الدهنية أو الطوافات الدهنية ، في الثدييات ، في مجمع Golgi. العلماء ، حتى وهم يعرفون مكان تكوينها ، لا يعرفون على وجه اليقين كيف يتم تنفيذ هذه العملية ، وكيف يتم الحفاظ على الطوافات في وقت لاحق ككيان مستقل.

نوع

حتى الآن ، تم اكتشاف نوعين من الطوافات الدهنية: الكهوف ، والأجنحة المسطحة.

طوافات مسطحة

المعروف أيضا باسم الطوافات الدهنية لا caveolae أو glycolipids. هم الطوافات غير المحتجزة. وهذا هو ، فهي مستمرة لطائرة غشاء البلازما. لا يعرف المزيد من المعلومات حول مورفولوجيا أو هيكلها.

طواف الكهوف

وهي عبارة عن طوافات دهنية ممثلة في فتحات غشاء البلازما بأحجام تتراوح من 50 إلى 100 نانومتر. فهي غنية بالبروتينات والدهون مثل الكوليسترول والطفرات. يعتمد تكوينها الحيوي وصيانتها على بروتينات متكاملة تسمى الكافولين.

وظائف

تتمثل الوظيفة الرئيسية لطوافات الدهون في التحويل ، أي تحويل الإشارات أو تحويلها إلى استجابات أو إشارات محددة أخرى. يفعلون ذلك بفضل وجود جزيئات تشارك في الإشارة وعدم تجانس تكوينها.

مجموعة كبيرة ومتنوعة من الوظائف التي تؤديها الطوافات الدهنية معروفة. التالي سنرى بعض من أهمها.

استجابة مناعية

تشير بعض الأبحاث إلى مشاركة نشطة للطوافات الدهنية في استجابات الجهاز المناعي. ترتبط الطوافات المختلفة بالانتقال ، والذي في حالة الجهاز المناعي ينشط الخلايا اللمفاوية التائية ، مما يؤدي في النهاية إلى الاستجابة.

تحدث الحالة المعاكسة عندما تقوم الطوافة المذكورة بتقسيم ارتباطها عبر فصل مادي ، مما يؤدي إلى عدم وجود إشارة تنشيط ، مما ينهي الاستجابة المناعية. في هذه العملية ، لا تفي الطوافات بوظيفة التحويل فحسب ، بل أيضًا بتنظيم النشاط.

إيماس

تتكون عملية خروج الخلايا عن طريق الانصهار من حويصلات محملة بسائل داخل الغشاء مع غشاء البلازما ، لتحرير المحتوى الحويصلي في الوسط خارج الخلوي وكذلك لدمج البروتينات الحويصلية والدهون في الغشاء.

تكشف العديد من الدراسات أن الكوليسترول والطفيليات الشحمية والدهون تلعب دوراً حاسماً في هذه العملية. تقوم الطوافات الدهنية ، في عملية الإخلاء ، بتركيز البروتينات في أماكن محددة من غشاء البلازما وتلعب أيضًا دورًا تنظيميًا في هذه العملية.

نقاط الدخول

في الوقت الحاضر ، من المعروف أن الطوافات الدهنية يمكن أن تكون بمثابة نقطة دخول لأنواع مختلفة من العوامل الخارجية ، مثل الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات والسموم. ومع ذلك ، لا يزال السبب وراء تحقيق هذه المكونات الخلوية لهذه الوظيفة غير معروف.

ما هو معروف هو أن العديد من الكائنات الحية الدقيقة تستخدم طوافات دهنية لحماية نفسها من الجهاز المناعي وبالتالي تكون قادرة على الانتشار عبر الجسم.

تمت ملاحظة هجرة الطوافات أو حركتها نحو نقاط التلامس بين العديد من مسببات الأمراض والاعتماد على الكوليسترول ، بحيث يحدث دخول وحتى خروج العامل الخارجي.