Повышенный адсорбционный отклик pH-чувствительных пептидов: роль кислотности мембраны

pH-чувствительные пептиды связываются с липидными мембранами и проникают через них в ответ на изменения pH. Их можно использовать для направленного воздействия на опухоли и другие кислые ткани. Мы изучили влияние кислых липидов на pH-зависимую адсорбцию недавно синтезированных пептидов. Согласно статистико-термодинамической теории, учитывающей кислотно-основные свойства пептидов и липидов, присутствие кислых липидов усиливает изменение поверхностной концентрации пептидов при переходе от высокого к низкому pH. Мы исследовали циклические и линейные пептиды, содержащие остатки триптофана, глутаминовой кислоты и аргинина, в нейтральных и кислых мембранах. Связывание с мембраной неизменно обусловлено неглубоким внедрением остатков триптофана, тогда как гидрофильные остатки обращены к водной фазе. Независимо от pH геометрия пептида в основном определяет ориентацию и распределение остатков. Примечательно, что pH-зависимым оказывается не только уровень адсорбции, но и сам механизм этого процесса: при низком pH адсорбция протекает без энергетического барьера, а при высоком pH ей препятствует большой барьер свободной энергии. Таким образом, в более кислых условиях pH-чувствительные пептиды адсорбируются легче как с кинетической, так и с термодинамической точки зрения.