ИОНОФОРЫ

ИОНОФОРЫ (от ионы и греч. phoros - несущий), орг. в-ва, осуществляющие перенос катионов щелочных и щел.-зем. металлов или NH4+ через мембраны биологические. К ионофорам относятся мн. антибиотики, напр., валиномицин (ф-ла I), нактины (II), энниатины (III), моненсин (IV), нигерицин (V), кальцимицин (VI), нек-рые макроциклич. полиэфиры (см., напр., ф-лу IV в ст. Краун-эфиры), криптанды (напр., VII) и нек-рые др. в-ва (в ф-лах I и III буквы D и L обозначают конфигурации амино- или гидроксикислот, в ф-лах IV-VI Me = СН3, Et = C2H5). Валиномицин и энниатины относятся к группе депсипептидов. Нактины содержат остатки гидроксикислот и образуют группу ионофоров-депсидов (т. наз. макротетралидов). В основе действия ионофоров лежит их способность образовывать комплексы с транспортируемыми катионами. Ионофор формирует мол. полость, в к-рой катион удерживается координац. связями с участием атомов О полярных групп, выстилающих пов-сть полости. При этом резко ослабляется взаимод. катиона с р-рителем и противоионами, а комплекс претерпевает конформац. перестройку, в результате к-рой его периферийная (внешняя) часть становится заполненной прeим. углеводородными радикалами.
261_280-1.jpg
Это обеспечивает его р-римость в липидах. Механизм переноса ионов обычно включает след. стадии. Вначале ионофор, расположенный на пов-сти мембраны, взаимодействует с катионом, находящимся в водной фазе с одной стороны мембраны. Образующийся комплекс внедряется в мембрану и перемещается к др. ее стороне под действием электрич. поля или градиента концентрации, после чего комплекс диссоциирует. Катион вновь переходит в водную фазу (принцип подвижного переносчика). Прир. ионофоры часто характеризуются уникальной ионной избирательностью, что достигается строгим соответствием расположения атомов О лиганда размерам связанного иона. Напр., искусств. фосфолипидные мембраны, к-рые в нормальном состоянии одинаково непроницаемы для Na+ и К+, пропускают в присут. валиномицина 105 ионов К+ на один ион Na+. Для функционирования ионофоров важно, чтобы углеводородные цепи липидов мембраны были в подвижном ("жидком") состоянии; в противном случае комплексу не проникнуть через мембрану. Иногда к ионофорам относят также в-ва [напр., антибиотик грамицидин А (VIII; букв. обозначения см. в ст. Аминокислоты), нек-рые белки нервных клеток], пронизывающие мембраны и образующие ион-проницаемые каналы (поры). Так, молекулы грамицидина А не перемещаются с одной стороны мембраны на другую, а встраиваются в мембрану в виде спирального димера с осевой полостью. Поскольку грамицидин А не диффундирует через мембрану, его ионопереносящая ф-ция не зависит от подвижности углеводородных цепей липидов. В биохим. исследованиях ионофоры используют для регуляции ионного транспорта через мембраны, в химии - для экстракции ионов и мембранного катализа, в технике - для создания ионселективных электродов. В связи с высокой токсичностью ионофоры-антибиотики в медицине не применяются.
===
Исп. литература для статьи «ИОНОФОРЫ»: Овчинников Ю. А., Иванов В. Т., Шкроб A. M., Мембраноактивные комплексоны, М., 1974. В. Т. Иванов.

Страница «ИОНОФОРЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Плохо отображается? Напишите ниже или на почту