ДНК-ЛИПИДНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ: ТРИДЦАТЬ ЛЕТ СПУСТЯ

Кувичкин В. В.
Институт биофизики клетки РАН, 142292 Пущино
Исследования ДНК -липидных взаимодействий длится свыше тридцати лет и в настоящее время переживают подъем, который еще не достиг своего максимума. Проблема ДНК-липидных взаимодействий вытекает из исследований ДНК- мембранных контактов, обнаруженных как в клетках прокариот, так и эукариот. Понимание природы сил взаимодействия между ДНК и фосфолипидами, основной фракцией липидов в клетке, пришло из серии работ Бергельсона Л.Д., Будкера В.Г. и автора настоящего сообщения. Было показано, что ДНК и липосомы из цвиттерионных фосфолипидов в присутствии катионов двухвалентных металлов формируют тройные комплексы, обладающие достаточной прочностью, невероятным многообразием форм, кооперативностью образования и полной обратимостью под действием веществ, связывающих Me++ или же их замещающих (ЭДТА,NaCl, KCl и т.п.). ДНК при образовании тройных комплексов служит фузогеном, вызывая полное или частичное слияние липосом, при этом двойная спираль ДНК в месте контакта частично расплетается. На основе этих данных была предложена модель тройных комплексов, лежащая в основе образования ДНК-мембранных комплексов в клетке, к числу которых автор относит поровые комплексы эукариот и контакты Байера прокариот. Довольно грубой моделью тройных комплексов являются, на наш взгляд, широко изучаемые сейчас комплексы между ДНК и липосомами, в состав которых входят катионные амфифилы (липофектин). Обладая способностью к переносу ДНК в клетку, большинство из этих веществ - не природного происхождения и токсичны для клеток. В ряде случаев, структура таких комплексов во многом схожа со структурой тройных комплексов, разница заключается в их большей прочности из-за замены взаимодействий между фосфатами ДНК и фосфолипида через мостик Me++ на прямое взаимодействие между фосфатами и катионным амфифилом. Отсюда большая ригидность последних комплексов. Тем не менее мы приводим основные итоги работ последних лет по липофекции. Хочется надеяться, что исследование тройных комплексов, начатое в нашей стране, получит дальнейшую поддержку и принесет нам новое знание о функциях фосфолипид-нуклеиновых взаимодействий в клетке.