膜双極子修飾剤によるアムホテリシンBシングルチャネル活性のプロービング

Probing amphotericin B single channel activity by membrane dipole modifiers.

• Olga S Ostroumova
• Svetlana S Efimova
• Ludmila V Schagina

抄録

ステロール含有平面状ホスホコリン膜におけるアムホテリシンBの単一チャネル活性に対する双極子修飾剤およびその構造アナログの効果を研究した。コレステロールまたはエルゴステロールを含む膜を浸漬した溶液中のフロレチンの添加は、アムホテリシンBの単一チャネルのコンダクタンスを減少させることが示されている。ケルセチンはコレステロール含有二重膜のチャネルコンダクタンスを減少させるが、エルゴステロール含有膜のチャネルコンダクタンスには影響を与えない。コレステロールまたはエルゴステロールを含む二重膜へのスチリル色素、例えばRH 421、RH 237またはRH 160の挿入は、アンホテリシンBの細孔の電流振幅の増加を導くことが実証された。膜形成溶液への５α-アンドロスタン-３β-オールの導入は、濃度依存的にアムホテリシンＢチャネルのコンダクタンスを増加させる。これらの効果はすべて、単一のアムホテリシンBチャネルのコンダクタンスに対する膜の双極子電位の影響に起因していると考えられる。しかしながら、いくつかの双極子修飾剤のポリエンステロール錯体との特異的な相互作用もまた、単一のアムホテリシンB孔の活性に寄与する可能性がある。チャネルの滞留時間は、ステロール濃度の増加とともに増加し、エルゴステロール、６-ケトコレスタノール、７-ケトコレスタノール、または５α-アンドロスタン-３β-オールを含む二重膜よりもコレステロール含有膜の方が高いことが示されている。これらの知見は、チャネル形成分子の会合・解離過程が膜の流動性に依存していることを示唆しています。

The effects of dipole modifiers and their structural analogs on the single channel activity of amphotericin B in sterol-containing planar phosphocholine membranes are studied. It is shown that the addition of phloretin in solutions bathing membranes containing cholesterol or ergosterol decreases the conductance of single amphotericin B channels. Quercetin decreases the channel conductance in cholesterol-containing bilayers while it does not affect the channel conductance in ergosterol-containing membranes. It is demonstrated that the insertion of styryl dyes, such as RH 421, RH 237 or RH 160, in bilayers with either cholesterol or ergosterol leads to the increase of the current amplitude of amphotericin B pores. Introduction of 5α-androstan-3β-ol into a membrane-forming solution increases the amphotericin B channel conductance in a concentration-dependent manner. All the effects are likely to be attributed to the influence of the membrane dipole potential on the conductance of single amphotericin B channels. However, specific interactions of some dipole modifiers with polyene-sterol complexes might also contribute to the activity of single amphotericin B pores. It has been shown that the channel dwell time increases with increasing sterol concentration, and it is higher for cholesterol-containing membranes than for bilayers including ergosterol, 6-ketocholestanol, 7-ketocholestanol or 5α-androstan-3β-ol. These findings suggest that the processes of association/dissociation of channel forming molecules depend on the membrane fluidity.