2.3. Внутриклеточный транспорт фосфолипидов

Спонтанный транспорт фосфолипидов между различными органеллами — очень медленный процесс с полупериодом около 12 ч. Возможно, он имеет физиологическое значение при биогенезе- биомембран. В то же время транс-порт вновь синтезированных фосфолипидов в митохондрии из эндоплаз-матического ретикулума в клетках печени крыс осуществляется в течение нес-кольких минут. Из цитозоля клеток печени были получены белки, способные осуществлять перенос фосфолипидов между органеллами в опытах in vitro, но неизвестно, как эти процессы протекают в клетке in vivo.

Везикулярный механизм транспорта фосфолипидов между органеллами и цитоплазматической мембраной был доказан для одноклеточных (Acanthamaeba palestinensis и Dictyostelium disco- ideum). В клетках высших животных он, по-видимому, тоже может иметь место. Однако транспорт вновь синтезированного фосфатидилэтаноламина в клетках фибробластов китайских хомячков не блоки-ровался энергетическими ядрами, веществами, разрушающими цитоскелет, а также агентами, нарушающими функционирование аппарата Гольджи.

Вновь синтезированный фосфатидилэтаноламин появляется практически сразу после введения в клетку ³Н-этаноламина или других предшественников синтеза этого фосфолипида. Таким образом, как транспорт фосфатидилэтаноламина к плазматической

мембране, так и его траксмембранный перенос — очень быстрые процессы, в которых, по-видимому, участвуют белки-переносчики.

В настоящее время выделен и полностью очищен ряд белков, обладающих специфичностью к определенным классам фосфолипидов и ускоряющих перенос или обмен фосфолипидов между органеллами в опытах in vitro. К этим белкам относятся фосфатидилхолин — специфический транспор-тирующий белок, полученный из печени быка и из печени крыс, цереброзид — транспортирующий белок, а также неспецифический транспортирующий белок печени. Несмотря на то что для некоторых транспортирующих белков выяснена структура связывающего липид активного центра, механизм функционирования этих белков in vivo остается неясным.

Фосфолипиды клеточных мембранных структур обновляются очень быстро. Почти половина всех фосфолипидов обновляется в ходе каждого деления клетки. При этом скорость деградации и синтеза фосфолипидов зависит от типа мембранных структур и от класса фосфолипида. Полупериод жизни клеток печени составляет 2—3 дня. Половина всех фосфолипидов внешней мембраны митохондрий обновляется через 5—6 дней, внутренней — че­рез 8—10, а фосфолипиды мембран микросом — через 1—2 дня. При этом полупериод обмена сфингомиелина — 38 ч, фосфатидилсерина — 23, фосфати-дилхолина и фосфатидиламина — около 15 ч. Наиболее быстро происходит в клетке обмен фосфоинозити- дов, что в первую очередь связано с их участием в трансмембранной передаче сигнала (см. гл. VI). Как же липиды покидают мембраны? По-видимому, один из способов удаления липидов — активация эндогенных фосфолипаз. Определенную роль в процессе деструкции липидов играет и их перекисное окисление.

Фосфолипиды плазматической мембраны могут обновляться и в результате эндоцитоза с последующим разрушением в лизосомах. Этот путь достаточно убедительно доказан для сфингомиелина плазматической мембраны фибробластов.

Метаболизм мембранных фосфолипидов в ходе биогенеза биологических мембран играет важную роль как в норме, так и при развитии ряда патоло-гических процессов. Некоторые лекарства, яды модифицируют фосфолипидный состав биологических мембран, нарушают ход биогенеза. Особую роль обмен мембранных липидов играет в адаптации холоднокровных животных к темпе­ратуре окружающей среды. Так, например, ненасыщенность жирных кислот мембранных фосфолипидов рыб резко возрастает при переходе рыб из более теплой воды в холодную, а также при изменении характера и интенсивности двигательной активности.

В настоящее время мы не знаем всех механизмов, регулирующих метаболизм обмена липидов в ходе биогенеза биологических мембран. Однако кроме транспортных процессов важную роль в биогенезе мембран играют регуляция активности эндогенных фосфолипаз и процессы перекисного окисления липидов.