Цель работы: выявление молекулярных механизмов действия лантибиотика низина на модельные мембраны и поиск способов регуляции его порообразующей активности с помощью малых молекул различной химической природы. Применен электрофизиологический и флуориметрический методы измерения граничного и дипольного потенциала мембран соответственно, проведена оценка проницаемости бислоя в присутствии низина, основанная на измерении утечки флуоресцентного маркера из липидных везикул. Исследованы одиночные каналы, образованные низином, в мембранах различного состава и изучена его мультиканальная активность. В качестве потенциальных регуляторов порообразующей активности низина использованы флоретин, RH 421, тетракаин, 3-бензил-5-фенил-3H-1,2,3,4-дитиадиазол-2-оксид и N'-(3,5-дифторфенил)-бензолкарботиогидразид. В работе установлено, что низин формирует трансмембранные поры в мембранах, включающих фосфоглицерин и кардиолипин, что может указывать на специфичность его действия в бислоях различного состава. Показано, что флоретин и N'-(3,5-дифторфенил)-бензолкарботиогидразид потенцируют мембранную активность низина в кардиолипин-содержащих мембранах. Влияние малых молекул на плотность упаковки липидов в мембране не отражается на мембранной активности низина, а обусловлено изменением граничного потенциала мембраны при адсорбции молекул.

The aim of the work: the investigation of the molecular mechanisms of lantibiotic nisin action on the model lipid membranes and the detection of the potential regulator of the pore-forming activity of nisin using small molecules of various chemical structures. Electrophysiological and fluorimetric methods were used to measure the bilayer boundary and dipole potential, respectively; the measurement of the leakage of a fluorescent marker from lipid vesicles was used to measure the membrane permeability in the presence of nisin. The single channels formed by nisin and its multichannel activity were studied. Phloretin, RH 421, tetracaine, 3-benzyl-5-phenyl-3H-1,2,3,4-dithiadiazole-2-oxide, and N'-(3,5-difluorophenyl)- benzenecarbothiohydrazide were used as potential regulators of the pore-forming activity of nisin. It was found that nisin forms the transmembrane pores in the membranes, including the phosphoglycerol and cardiolipin, which may indicate the specificity of its action in the bilayers. Phloretin and N'-(3,5-difluorophenyl)-benzenecarbothiohydrazide were found to potentiate the membrane activity of nisin in cardiolipin-containing membranes. It was found that the influence of small molecules on the packing density of lipids in the membrane does not affect the membrane activity of the lantibiotic and is due to a change in the membrane boundary potential during the adsorption of small molecules.

• Перечень сокращений и обозначений
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
• 1.1. Характеристика лантибиотика низина
• 1.2. Биологическая роль низина
• 1.3. Исследование мембранной активности низина с использованием модельных липидных мембран
• 1.4. Малые молекулы как регуляторы мембранной активности лантибиотика низина
• ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
• 2.1. Материалы
• 2.2. Метод формирования плоских липидных бислоев
• 2.3. Измерение изменения граничного потенциала бислоев с помощью переносчика нонактина
  • 2.4. Оценка изменения дипольного потенциала с помощью диполь-чувствительной пробы
  • 2.5. Флуориметрия утечки красителя из липосом
• ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
• 3.1. Роль отрицательно заряженных липидов в порообразующей способности низина
• 3.2. Роль липидов различной формы в порообразующей способности низина
• 3.3. Скрининг способности малых молекул потенцировать порообразующую активность низина в липидных бислоях
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• ВЫВОДЫ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ