Статьи автора

Быстрый перенос фотовысвобождаемых протонов из воды в липидную мембрану

Номер выпуска 2 от 17.09.2025

Перенос протонов между границей мембраны и водой может быть затруднен из-за наличия высокого потенциального барьера, что влияет на их транспорт через мембрану мембранными белками. Для оценки скорости переноса протонов через этот барьер используют фотоактивируемые соединения, молекулы которых могут адсорбироваться на границе мембраны и освобождать протоны при возбуждении. Нами изучалось такое соединение – 2-метокси-5-нитрофенилсульфат натрия (MNPS). Его молекула способна адсорбироваться на бислойной липидной мембране (БЛМ) в виде аниона и при возбуждении УФ светом освобождать сульфат и протон, превращаясь в электронейтральный продукт. При освещении БЛМ, с одной стороны которой были адсорбированы анионы MNPS, наблюдались изменения электростатического потенциала на границе мембраны с водой. Медленные изменения потенциала измеряли методом компенсации внутримембранного поля, быстрые – с помощью электрометрического усилителя. При включении света происходило быстрое возрастание потенциала, при выключении – его медленный возврат к первоначальному значению. Скорость быстрого возрастания потенциала зависела от липидного состава БЛМ, концентрации буфера и рН среды. Зависимость этой скорости от рН была различной для БЛМ, сформированных из фосфатидилхолина и его смеси с фосфатидилсерином. При увеличении концентрации буфера скорость уменьшалась в десятки раз. Полученные результаты свидетельствуют о том, что реакция выделения протонов, образовавшихся при возбуждении молекул MNPS, происходит как на поверхности мембраны, так и в воде около нее. Протоны, образующиеся в воде и связавшиеся на БЛМ, дают основной вклад в изменение электростатического потенциала на границе мембраны, значительно превышающий вклад анионов MNPS, уходящих с мембраны в раствор.

15 0