Теоретическое исследование взаимодействия белков и нанодоменов клеточных мембран, опосредованного деформациями липидного бислоя Кондрашов Олег Васильевич

Краткое описание

Кондрашов, Олег Васильевич.
Теоретическое исследование взаимодействия белков и нанодоменов клеточных мембран, опосредованного деформациями липидного бислоя : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.02 / Кондрашов Олег Васильевич; [Место защиты: Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)]. - Москва, 2019. - 110 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Кондрашов Олег Васильевич
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Цель и задачи работы
Научная новизна
Теоретическая и практическая значимости
Личный вклад автора
Положения, выносимые на защиту
Апробация работы
Структура и объем диссертации
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Общеизвестные представления и экспериментальные факты
1.1.1 Клеточная мембрана и ее состав
1.1.2 Липидные структуры в воде
1.1.3 Пассивная проницаемость липидной мембраны
1.1.4 Виды мембранных включений
1.1.5 Общие сведения о рафтах
1.1.6 Общие сведения о мембранных порах и связь с проницаемостью
1.1.7 Общие сведения о мембранных белках
1.1.8 Эксперименты по проводимости грамицидина
1.1.9 Амфипатические пептиды - общая характеристика
1.1.10 Облегченное порообразование при участии амфипатических пептидов
1.2 Механика липидной мембраны
1.2.1 Приближение Хельфриха
1.2.2 Функционал Хамма-Козлова. Случай «глобальной текучести»
1.2.3 Функционал Хамма-Козлова. Общий случай. Вклад деформации кручения
1.2.4 Модель гибких струн
ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ ДЕФОРМАЦИЙ МЕМБРАНЫ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ЛИПИДНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ
2.1 Построение модели взаимодействия мембранного включения с мембраной
2.1.1 Базовые предположения модели
2.1.2 Свободная энергия деформаций мембраны
2.1.3 Деформации мембраны: вклад роторного слагаемого
2.1.4 Объемная несжимаемость липидной мембраны. Случай монослоя
2.1.5 Объемная несжимаемость липидной мембраны. Случай бислоя
2.1.6 Функционал свободной энергии и граничные условия
ГЛАВА 3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОНОМЕРОВ ГРАМИЦИДИНА
3.1 Симметричные конфигурации грамицидина
3.1.1 Мономер грамицидина
3.1.2 Случай пары мономеров
3.1.3 Случай димера
3.2 Симметричные конфигурации грамицидина — результаты
3.2.1 Распределение деформаций
3.2.2 Сравнение с экспериментом
3.2.2.1 Зависимость вероятности формирования димера от латерального натяжения
3.2.2.2 Зависимость вероятности диссоциации димера от равновесной толщины мембраны
3.2.2.3 Зависимость энергии от спонтанной кривизны
3.3 Общий случай расположения мономеров грамицидина
3.3.1 Численная аппроксимация функционала энергии
3.3.2 Разбиение расчетной области
3.3.3 Аппроксимация по у и экстраполяция к у =
3.3.4 Профиль энергии для разных конфигураций грамицидина
3.3.5 Коллективные явления
ГЛАВА 4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АМФИПАТИЧЕСКИХ ПЕПТИДОВ
3
4.1 Аналитическое решение в случае одномерных конфигураций
4.1.1 Деформации бислойной области
4.1.2 Деформации монослойной области
4.2 Численное решение для случая произвольного расположения пептидов
4.2.1 Результаты расчета для общего случая
4.2.2 Результаты для случая параллельного расположения пептидов
4.2.3 Сдвиги вдоль оси в случае параллельного расположения
4.2.4 Взаимодействие пептидов в непараллельных конфигурациях
4.3 Амфипатические пептиды: краткий вывод
ГЛАВА 5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕМБРАННЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ И ГРАНИЦЫ РАФТА
5.1 Математическая постановка задачи
5.2 Основное состояние границы рафта в отсутствие включения
5.3 Взаимодействие липидного включения и границы рафта
5.4 Взаимодействие амфипатического пептида и границы рафта
5.5 Взаимодействие симметричных трансмембранных включений и границы
рафта
ГЛАВА 6. БИСЛОЙНОСТЬ РАФТА КАК СЛЕДСТВИЕ ТЕПЛОВЫХ ФЛУКТУАЦИЙ ФОРМЫ МЕМБРАНЫ
6.1 Энергия тепловых флуктуаций формы мембраны
6.2 Возможность возникновения монослойного рафта
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ