Trong một số trường hợp bệnh lý như: tế bào hồng cầu hỡnh ellip (elliptocytosis), bệnh sốt cao do biến dạng hồng cầu (pyropoikilocytosis) đó thấy cú sự bất thường về hỡnh thỏi màng tế bào liờn quan trực tiếp đến tỷ lệ tăng lờn từđimer đến tetramer của protein spetrin của bộ khung tế bào hồng cầu. Khi spectrin bị thiếu hụt di truyền hoặc lấy đi cú chủ định, màng hồng cầu bị trương phồng ỏc tớnh. Điều đú cho thấy bộ khung tế bào cú vai trũ quan trọng và cần thiết đối với trạng thỏi ổn định của tế bào hồng cầu.
Quan niệm về sự tham gia của cỏc yếu tố khung tế bào ở tất cả cỏc tế bào nhõn chuẩn nhằm giữ ổn định hỡnh dỏng của tế bào, cho đến nay núi chung đó được cụng nhận. Tuy nhiờn cỏc yếu tố khung tế bào như hệ vi ống (microtubules), cỏc phõn tử tương tự ankyrin, spectrin khụng nhất thiết cú sự sắp xếp kiểu giàn giỏo bờn dưới màng tế bào (submembranous scaffolding) tương tự như bộ khung tế bào hồng cầu mà ở cỏc loại tế bào khỏc cú thể phõn bố trải rộng trờn bề mặt tế bào hoặc tổ chức thành những trung tõm hệ protein vi ống (microtubule organizing center). Tất cả những yếu tố khung tế bào này ở tế bào nhõn chuẩn đều cú vai trũ giữổn định hỡnh dạng của tế bào. Trong tất cả cỏc trường hợp thay đổi hỡnh dạng tế bào, cỏc yếu tố khung tế bào đều phải trực tiếp hoặc giỏn tiếp liờn kết với màng sinh chất tế bào vỡ sự di động của cỏc yếu tố khung tế bào sẽ kộo theo sự di chuyển của màng sinh chất.
4.7 Cỏc phương phỏp nghiờn cứu protein màng
4.7.1 Kỹ thuật hiển vi khắc lạnh
Kỹ thuật hiển vi khắc lạnh (Freeze-fracture electron microscopy) là một kỹ thuật rất tốt để xỏc định liệu cỏc protein cú định vịở bờn trong của màng sinh học hay khụng. Theo kỹ thuật này, miếng mụ nhỏ sẽđược làm lạnh đột ngột trong Nitơ lỏng (-180oC) và tỏch đụi trong chõn khụng bằng dao cắt tiờu bản hiển vi. Một màng cực mỏng Cacbon và Platin được cho lắng đọng trờn bề mặt mụ. Cuối cựng mụ được cho tiờu hết bằng enzym và để lại õm bản (bản khắc) Cacbon-Platin phản ỏnh đỳng như cấu trỳc của bề mặt màng bị tỏch. Về nguyờn tắc, kỹ thuật này hoàn toàn giống như trường hợp in lại dấu chõn người. Kết quả nghiờn cứu hiển vi điện tử cỏc bản khắc màng cho thấy rừ ràng sự cú mặt của cỏc protein nằm xuyờn qua cấu trỳc kộp lipid (tạo thành cỏc "mấu lồi" trờn bản khắc lạnh).
Khi sử dụng kỹ thuật này đối với màng hồng cầu người ta thu được kết quả dày đặc cỏc mảnh hỡnh hạt cú đường kớnh xấp xỉ 75 . Màng lưới tạo cơ cũng rất giàu cỏc mảnh hạt. Trỏi lại, kết quả đối với màng myelin lại rất trơn, nhẵn, điều này hoàn toàn phự hợp với 1 màng tương đối trơ, hoạt động chủ yếu như một màng ngăn.
o A
4.7.2 Kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang và dựng khỏng thể nhận biết protein màng màng
Kỹ thuật này dựng để xỏc định tớnh linh động của protein màng, chứng minh rằng cỏc màng sinh học khụng phải là những cấu trỳc cứng nhắc. Người ta cho cỏc tế bào nuụi cấy của người và chuột dung hợp với nhau. Tế bào lai thu được cú màng bao gồm một phần của tế bào chuột và một phần của tế bào người. Liệu cỏc protein màng của tế bào người và
tế bào chuột sẽđứng riờng lẻ hay trộn lẫn với nhau trờn tế bào lai? Cõu hỏi này được trả lời bằng việc sử dụng cỏc khỏng thể cú đỏnh dấu huỳnh quang: Một khỏng thể đặc hiệu cho protein màng tế bào chuột được đỏnh dấu bằng 1 chất huỳnh quang màu xanh, và một khỏng thể đặc hiệu cho protein màng tế bào người được đỏnh dấu bằng huỳnh quang màu đỏ. Khi mới được hỡnh thành, màng tế bào lai mang một nửa màu xanh và một nửa màu đỏ. Nhưng sau đú gần 1 giờ (ở 37oC), cỏc huỳnh quang màu xanh và đỏđó được trộn đều với nhau. Thớ nghiệm này cho thấy rằng một protein màng cú thể di chuyển được khoảng một vài micron trong 1 phỳt.
Hỡnh 4.3
Sơđồ kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang nhận biết sự di chuyển của khỏngnguyờn trong dung hợp tế bào H2 với HLA
Dunia và cỏc đồng tỏc giả (1985) đó sử dụng khỏng thể khỏng MP26, để nhận dạng Protein này trong cỏc màng ở cỏc khớp nối (junctions) thụng tin giữa cỏc màng tế bào sợi thuỷ tinh thể (hỡnh 4.4).
Hỡnh 4.4
Sử dụng khỏng thể khỏng MP26 để nhận biết sựđịnh khu của MP26 trờn màng tế bào sợi thủy tinh thể. Hỡnh ảnh phớa trờn chứng minh rừ cỏc khỏng thểđỏnh dấu đó chỉ rừ phõn tử MP26 bao quanh màng cỏc sợi thuỷ tinh thể. Hỡnh ảnh phớa dưới cắt ngang màng đó sử dụng cỏc hạt vàng liờn kết khỏng thểđỏnh dấu cũng nhận ra cỏc phõn tử MP26 nằm trờn màng tế bào thuỷ tinh thể mắt (theo Dunia, et al 1985)