Modelul fluid-mozaic al structurii membranei: încă relevant pentru înțelegerea structurii, funcției și dinamica membranelor biologice după mai mult de 40 de ani

În 1972 a fost propus modelul de membrană fluid-mozaic al structurii membranei bazat pe principiile termodinamice de organizare a lipidelor și proteinelor de membrană și a dovezilor disponibile de asimetrie și mobilitate laterală în interiorul matrice membrana. După peste 40 de ani, acest model de bază al membranei celulare rămâne relevant pentru descrierea nano-structurilor de bază ale unei varietăți de membrane intracelulare și celulare a celulelor vegetale și animale și a formelor de viață inferioare. Cu toate acestea, în anii care au urmat, noi informații au documentat importanța și rolurile domeniilor de membrană specializate, cum ar fi plutele lipidice și complexele de proteine / glicoproteine, în descrierea macrostructurii, dinamicii și funcțiilor membranelor celulare, precum și rolurile asociate membranei garduri citoscheletice și structuri matriciale extracelulare în limitarea difuziei laterale și a gamei de mișcare a componentelor membranei. Aceste date mai noi se bazează pe fundamentul modelului original și adaugă noi straturi de complexitate și ierarhie, dar conceptele descrise în modelul original sunt încă aplicabile astăzi. În versiunile actualizate ale modelului s-a pus mai mult accent pe natura mozaicului macrostructurii membranelor celulare unde multe componente proteice și lipidice sunt limitate în motilitățile lor de rotație și laterale în planul membranei, în special în stările lor naturale în care lipida-lipida, interacțiunile proteină-proteină și lipide-proteine, precum și interacțiunile celule-matrice, celule-celule și membrane intracelulare asociate și interacțiunile cito-scheletice sunt importante în limitarea motilității laterale și a gamei de mișcare a anumitor componente ale membranei. Formarea domeniilor de membrană specializate și prezența complexelor proteice de membrană integrată strâns datorită gardurilor asociate membranei, stâlpilor de gard și alte structuri sunt considerate foarte importante în descrierea dinamicii și arhitecturii membranei. Aceste structuri, împreună cu structurile cito-scheletice și extracelulare asociate membranei, mențin macro-organizarea mozaicului pe termen lung, non-aleatoriu, a membranelor, în timp ce domeniile mai mici ale membrelor de dimensiuni nano și submicro, cum ar fi plutele lipidice și complexele proteice, sunt importante în menținerea structuri de membrană specializate care se află în flux dinamic cooperativ într-un plan de membrană aglomerat. Acest articol face parte dintr-un număr special intitulat: Structura și funcția membranei: relevanță în fiziologia, patologia și terapia celulei.