Аннотация:В настоящее время общепринятой является жидкостно-мозаичная модель биологических мембран, предполагающая, что липидный бислой ведет себя подобно жидкости. В недавних работах двух лабораторий были опубликованы данные о том, что так называемые «молекулярные моторы» — молекулы, одна часть которых вращается относительно другой — способны увеличивать проницаемость искусственных и клеточных мембран. Авторы утверждали, что такие «наномашины» действуют по принципу сверла, проделывая отверстия в мембране под действием света. На основании ранее полученных данных мы предположили, что нарушение целостности мембран вызвано не сверлением, маловероятным для жидкостей, а фотодинамическим повреждением липидов. С помощью измерения вытекания карбоксифлуоресцеина из липосом мы показали, что повреждение мембран при возбуждении светом в полосу поглощения молекулярного мотора M3 происходит вследствие фотоиндуцированного перекисного окисления липидов (ПОЛ). Во всех экспериментах пермеабилизация наблюдалась лишь при наличии ненасыщенных липидов в мембране липосом, тогда как везикулы, сформированные из полностью насыщенных липидов, были устойчивы к воздействию света в присутствии M3, что характерно для фотодинамической индукции ПОЛ. С помощью прямого метода измерения фосфоресценции при 1270 нм в лаборатории А.А.Красновского удалось зарегистрировать образование синглетного кислорода с квантовым выходом порядка 2% при возбуждении молекулярного мотора M3, растворенного в гексафторбензоле или четыреххлористом углероде. Способность M3 к фотосенсибилизации была подтверждена нами в опытах по фотоинактивации ионных каналов, образованных грамицидином А в плоских бислойных липидных мембранах (БЛМ). Благодаря наличию четырех остатков триптофана, расположенных в области мембраны, близкой к границе раздела мембрана-вода, грамицидин А чувствителен к фотодинамическому воздействию. Освещение БЛМ в присутствии M3 приводило к снижению индуцированного грамицидином А электрического тока, подобно тому, как это наблюдалось ранее с применением классических фотосенсибилизаторов. Таким образом, мы показали, что используемое в качестве наномашины соединение M3 представляет собой фотосенсибилизатор, способный индуцировать фотодинамическую пермеабилизацию липидных мембран. Работа выполнена при поддержке Российского Научного Фонда (грант № 21-14-00062).
