Описаны экспериментальные условия возникновения одиночных ионных каналов в липидных мембранах, модифицированных полиеновыми антибиотиками. В присутствии полиенов нарастание мембранного тока сопровождается дискретными скачками. Величина проводимости и концентрация антибиотика, необходимая для получения одиночного канала, зависят от вида и концентрации электролита, омывающего мембрану. От электролита зависят не только свойства канала в проводящем состоянии, но и время сборка каналов. В растворах хлоридов щелочных металлов при одинаковой активности этих солей проводимость канала увеличивается в ряду: Li+, Na+, K+, Cs+, а в растворах галогенидов калия в ряду: I-, F-, NO-3, Br-, Cl-. Проводимость канала возрастает с увеличением кристаллического радиуса катиона. Показано, что амфотерициновый канал имеет проводимость 3,5 пСм в растворе 10-1 M KCI. Нистатиновый канал имеет проводимость 1,4 пСм. Каналы совершают обратимые переходы из открытого состояния в закрытое состояние. Частота этих переходов зависит от вида электролита. Минимальная проводимость у микогептинового и леворинового каналов (0,2-0,3 пСм). Из изученных антибиотиков только ароматический антибиотик леворин А2 чувствителен к колебаниям мембранного потенциала.
полиеновые антибиотики, химическая структура, липидные мембраны, ионные каналы, дискретная проводимость, состояния канала
1. Grela E., Zdybicka-Barabas A., Pawlikowska-Pawlega B., Cytrynska M., Wlodarczyk M., Grudzinski W., Luchowski R., Gruszecki W.I. Modes of the antibiotic activity of amphotericin B against Candida albicans. Scientific Reports, 2019, vol. 9, no. 1, (IF 3. 998). 17029, http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
2. Vainshtein V.A., Nikolayevic L.N., Sultanova G.H., Baghirova А.А., Pashazade Т.J., Gasimova V.Kh., Tagi-zade Т.P., Kasumov Kh.М. The action of chemically transformed macrocyclic polyene antibiotics on tumor cells. J. Experimental biology and medicine, Moskow, 2019, vol. 166, no. 6, pp. 735-738. doi:https://doi.org/10.1007/s10517-019-04429-9.
3. Xu F., Zhao X., Hu S., Li J., Yin L., Mei S. et al. Amphotericin B Inhibits Enterovirus 71 Replication by Impeding Viral Entry. Sci. Rep., 2016, vol. 9, no. 6, р. 33150. doi:https://doi.org/10.1038/srep33150.
4. Kamiński D. Recent progress in the study of the interactions of amphotericin B with cholesterol and ergosterol in lipid environments. Eur. Biophys. J., 2014, vol. 43, pp. 453-467. doi:https://doi.org/10.1007/s00249-014-0983-8.
5. Samedova A.A., Tagi-zade T.P., Kasumov Kh.M. Dependence of ion channel properties formed by polyene antibiotics molecules on the lactone ring structure.Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 2018, vol. 44, no. 3, pp. 337-345. doi:https://doi.org/10.1134/S1068162018030135.
6. Boukari Kh., Paris G., Gharbi T., Balme S., Janot J-M., Picaud F. Confined Nystatin Polyenes in Nanopore Induce Biologic Ionic Selectivity. Journal of Nanomaterials, 2016, Article ID 2671383, https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01455011.
7. Borowski E. Novel approaches in the rational design of antifungal agents of low toxicity. Farmaco, 2000, vol. 55, pp. 206-208. doi:https://doi.org/10.1016/s0014-827x(00)00024-0.
8. Hladky S., Haydon D. Discreteness of conductance change in bimolecular lipid membranes in the presence of certain antibiotics. Nature, 197, vol. 225, pp. 451-453. doi:https://doi.org/10.1038/225451a0.
9. Romine W.O., Sherette G.R., Brown G.B., Bradley R.J. Evidence that nystatin may not form channels in thin lipid membranes. Biophys. J., 1977, vol. 17, no. 3, pp. 269-274. doi:https://doi.org/10.1016/S0006-3495(77)85655-5.
10. Ermishkin L.N., Kasumov K.M., Potzeluyev V.M. Single ionic channels induced in lipid bilayers by polyene antibiotics amphotericin B and nystatine. Nature, 1976, vol. 262, no. 5570, p. 698-699. PMID: 958440 doi:https://doi.org/10.1038/262698a0.
11. Kates M. Techniques of lipidology. In R.H. Burdon and P.H. van Knippenberg (ed.), Laboratory techniques in biochemistry and molecular biology. Elsevier. Amsterdam. The Netherlands, 1986, vol. 3, pp. 100-110, 163-164, 251-253, doi:https://doi.org/10.1016/j.chemphyslip.2008.09.002.
