El modelo de mosaico fluido de estructura de membrana: sigue siendo relevante para comprender la estructura, función y dinámica de las membranas biológicas después de más de 40 años

En 1972 se propuso el Modelo de Membrana Fluido-Mosaico de la estructura de la membrana basado en principios termodinámicos de organización de lípidos y proteínas de membrana y evidencia disponible de asimetría y movilidad lateral dentro del matriz de membrana. Después de más de 40 años, este modelo básico de la membrana celular sigue siendo relevante para describir las nanoestructuras básicas de una variedad de membranas intracelulares y celulares de células vegetales y animales y formas de vida inferiores. Sin embargo, en los años intermedios, nueva información ha documentado la importancia y las funciones de los dominios de membrana especializados, como las balsas lipídicas y los complejos proteína / glucoproteína, en la descripción de la macroestructura, la dinámica y las funciones de las membranas celulares, así como las funciones de las membranas asociadas. vallas citoesqueléticas y estructuras de matriz extracelular para limitar la difusión lateral y el rango de movimiento de los componentes de la membrana. Estos datos más nuevos se basan en la base del modelo original y agregan nuevas capas de complejidad y jerarquía, pero los conceptos descritos en el modelo original todavía son aplicables en la actualidad. En las versiones actualizadas del modelo se ha puesto más énfasis en la naturaleza de mosaico de la macroestructura de las membranas celulares donde muchos componentes de proteínas y lípidos están limitados en sus motilidades de rotación y laterales en el plano de la membrana, especialmente en sus estados naturales donde lípido-lípido, Las interacciones proteína-proteína y lípido-proteína, así como las interacciones célula-matriz, célula-célula y proteína asociada a la membrana intracelular y el citoesqueleto son importantes para restringir la motilidad lateral y el rango de movimiento de componentes particulares de la membrana. La formación de dominios de membrana especializados y la presencia de complejos de proteínas de membrana integrales muy compactos debido a cercas, postes de cerca y otras estructuras asociadas a la membrana se consideran muy importantes para describir la dinámica y arquitectura de la membrana. Estas estructuras, junto con las estructuras extracelulares y citoesqueléticas asociadas a la membrana, mantienen la macroorganización en mosaico no aleatoria de largo alcance de las membranas, mientras que los dominios de tamaño nano y submicro de membrana más pequeños, como las balsas de lípidos y los complejos de proteínas, son importantes para mantener estructuras de membrana especializadas que están en flujo dinámico cooperativo en un plano de membrana abarrotado. Este artículo es parte de un número especial titulado: Estructura y función de la membrana: relevancia en la fisiología, patología y terapia de las células.