The Fluid-Mosaic Model of Membrane Structure: wciąż istotny dla zrozumienia struktury, funkcji i dynamika błon biologicznych po ponad 40 latach

W 1972 roku zaproponowano model Fluid-Mosaic Membrane Model struktury membrany w oparciu o termodynamiczne zasady organizacji lipidów i białek błonowych oraz dostępne dowody asymetrii i ruchliwości bocznej w obrębie matryca membranowa. Po ponad 40 latach ten podstawowy model błony komórkowej pozostaje istotny dla opisu podstawowych nanostruktur różnych błon wewnątrzkomórkowych i komórkowych komórek roślinnych i zwierzęcych oraz niższych form życia. Jednak w międzyczasie nowe informacje udokumentowały znaczenie i rolę wyspecjalizowanych domen błonowych, takich jak tratwy lipidowe i kompleksy białko / glikoproteina, w opisywaniu makrostruktury, dynamiki i funkcji błon komórkowych, a także roli błon związanych z błonami. ogrodzenia cytoszkieletowe i struktury macierzy zewnątrzkomórkowej w ograniczaniu dyfuzji bocznej i zakresu ruchu elementów błon. Te nowsze dane opierają się na podstawach oryginalnego modelu i dodają nowe warstwy złożoności i hierarchii, ale koncepcje opisane w oryginalnym modelu są nadal aktualne. W zaktualizowanych wersjach modelu większy nacisk położono na mozaikowy charakter makrostruktury błon komórkowych, w których wiele składników białkowych i lipidowych ma ograniczoną ruchliwość obrotową i boczną w płaszczyźnie błony, zwłaszcza w ich naturalnych stanach, w których lipidowo-lipidowe, Oddziaływania białko-białko i lipid-białko, a także macierz komórkowa, komórka-komórka i białko związane z błoną wewnątrzkomórkową oraz interakcje cytoszkieletu są ważne w ograniczaniu ruchliwości bocznej i zakresu ruchu poszczególnych elementów błony. Tworzenie wyspecjalizowanych domen błonowych i obecność ściśle upakowanych integralnych kompleksów białek błonowych z powodu ogrodzeń związanych z błoną, słupków ogrodzeniowych i innych struktur uważa się za bardzo ważne w opisywaniu dynamiki i architektury błony. Struktury te, wraz ze związanymi z błonami strukturami cytoszkieletowymi i zewnątrzkomórkowymi, utrzymują dalekosiężną, nielosową makrorganizację błon, podczas gdy mniejsze błonowe domeny o nano- i submikro wielkości, takie jak tratwy lipidowe i kompleksy białkowe, są ważne w utrzymaniu wyspecjalizowane struktury membranowe, które są w kooperatywnym dynamicznym strumieniu w zatłoczonej płaszczyźnie membranowej. Ten artykuł jest częścią wydania specjalnego zatytułowanego: Struktura i funkcja błony: znaczenie w fizjologii, patologii i terapii komórki.