直流电场下阴离子脂质双层膜中畴的横向输运：粗粒化分子动力学研究

脂质、蛋白质及自组装结构在生物膜中的动态横向输运在多种细胞过程中起关键作用。本研究对由中性与阴离子脂质二元混合物构成的囊泡进行粗粒化分子动力学模拟，以考察施加直流（DC）电场时单个脂质分子及自组装脂质畴的横向输运。在电场势能力作用下，富含阴离子脂质的相分离畴被捕获在电场相反方向。随后电场反转诱导畴的单向运动。在畴运动期间，畴尺寸保持恒定，但大量阴离子脂质在富阴离子脂质畴与周围本体之间发生交换。虽然畴运动（集体脂质运动）的速度与电场强度呈显著正相关，畴与本体间阴离子脂质的交换（单个脂质运动）与场强无明确相关性。畴周围脂质的二维（2D）平均速度场呈现源偶极子。我们揭示，所施加电场的势能力与准二维流体动力学摩擦力的平衡很好地解释了畴运动对电场强度的依赖关系。本结果为自组装脂质畴对电场的层级动态响应提供了见解，并有助于控制脂质与膜内 inclusions 的横向输运。