流体モザイクモデルとサンドイッチモデルの主な違いは、流体モザイクモデルでは細胞膜を、タンパク質が部分的または全体的に埋め込まれた流動的なリン脂質二重層と考えるのに対し、サンドイッチモデルでは細胞膜構造を、2層のタンパク質で挟まれた脂質層と表現する点である。

細胞膜の構造を説明できるモデルはいくつかある。流体モザイクモデルとインターカレーションモデルがそれである。流体モザイクモデルは、リン脂質の二重層構造の中に、大きなタンパク質の分子（糖タンパク質）が埋め込まれているとするものである。細胞膜を最も正確にモデル化したものです。一方、サンドイッチモデルとは、リン脂質二重膜を二層のタンパク質で挟むというものである。これは、細胞膜の構造を記述する最初のモデルであった。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 流体モザイクモデルとは 3. サンドイッチモデルとは 4. 流体モザイクモデルとサンドイッチモデルの類似点 5. 横並び比較 - 流体モザイクモデルとサンドイッチモデルの表形式 6. まとめ

流体モザイクモデルは何ですか？

流体モザイクモデルは、細胞膜の構造を説明する上で最も正確なモデルである。このモデルでは、糖タンパク質（大きなタンパク質分子）はリン脂質二重層に部分的または全体的に埋め込まれている。このモデルには、インテグラルタンパク質とペリフェラルタンパク質も含まれています。細胞膜がモザイク状になっているのは、主に脂質二重層にタンパク質が均一に分布しているためである。細胞膜の外表面には、リン脂質とタンパク質のほかに、糖質分子が含まれている。タンパク質（糖タンパク質）あるいは脂質（糖脂質）と結合している。また、コレステロール分子もあります。

図01：流体モザイクモデル

つまり、細胞膜はリン脂質、コレステロール、タンパク質、糖質のモザイクであるとする流体モザイクモデルが1972年にL.

サンドイッチモデルは何ですか？

サンドイッチモデルは、細胞膜の構造を説明する最初のモデルである。このモデルは、1935年にヒュー・ダフソンとジェームズ・デナリによって提唱された。脂質層が2つのタンパク質層で挟まれている状態であるとしている。簡単に言うと、リン脂質二重層が2つの球状タンパク質層の間に横たわっていることを表現している。

図02：サンドイッチモデル

サンドイッチモデルによると、細胞膜は三重膜リポタンパク質である。タンパク質は、細胞内を向く層と外部環境を向く層の2層構造になっています。したがって、サンドイッチモデルによれば、タンパク質は脂質二重層をまたぐことはない。

流体モザイクモデルとサンドイッチモデルの共通点

• 細胞膜の構造を記述するモデルとして、流体モザイクモデルとサンドイッチモデルがある。
• これらのモデルは、細胞膜におけるタンパク質の位置を記述しようとするものである。
• どちらも、糖タンパク質とリン脂質二重膜の存在を指している。

流体モザイクモデルとサンドイッチモデルの違い

流体モザイクモデルは、高分子タンパク質の一部または全部が脂質二重層に埋め込まれたモデルであり、サンドイッチモデルは、脂質層を2層のタンパク質で挟んだ細胞膜構造として記述される。これが流体モザイクモデルとサンドイッチモデルの決定的な違いなんですね。流体モザイクモデルによると、タンパク質は部分的または全体的に埋め込まれることがあります。一方、サンドイッチモデルによると、タンパク質が2層になっており、タンパク質層が外表面を覆っている。G, L. NicholsonとS.L. Singerは1972年に流体モザイクモデルを、Hugh DavsonとJames Danielliは1935年にサンドイッチモデルを提唱している。

下図は、2つのモデルを比較し、流体モザイクモデルとサンドイッチモデルの違いを示したものです。

概要 - 流体モザイクモデル vs. サンドイッチモデル

流体モザイクモデルは、細胞膜をリン脂質、コレステロール、タンパク質、炭水化物のモザイクとして記述している。また、タンパク質がどのようにリン脂質二重膜に部分的または完全に埋め込まれるのかについても説明されている。細胞膜の構造を説明する上で最も正確なモデルである。サンドイッチモデルは、細胞膜を記述するための最初のモデルであった。サンドイッチモデルによると、リン脂質二重層は2つのタンパク質層で挟まれている。サンドイッチモデルによると、タンパク質は膜をまたがない。そこで、本稿では流体モザイクモデルとサンドイッチモデルの違いについてまとめた。

引用

1 細胞膜と体液のモザイクモデル|Infinite Anatomy and Physiology. lumenslearning.com 2020