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准单组分巨型囊泡中的微米级结构域

生物大分子 2018-06-27 v2 软凝聚态物质 生物物理

摘要

巨型单层囊泡是利用光学显微镜研究膜结合过程的便捷工具。越来越多的研究突显了这些模型膜在解决膜生物物理学与细胞生物学问题时的潜力。其中,类脂筏混合物中的相变与结构域形成、动力学及稳定性可能是被研究得最深入的一些课题。在此过程中,许多研究团队依赖于涉及使用糖溶液的标准 GUV 制备与处理协议。在此,我们证明遵循这种标准方法可导致仅由单一磷脂生长的 GUV 中异常形成微米级结构域。这种膜异质性通过少量(0.1 mol%)荧光脂质染料进行可视化。对于二棕榈酰磷脂酰胆碱 GUV,检测到了不同类型的膜异质性。首先,在冷却过程中观察到出乎意料的微米级染料缺失结构域的形成。这些结构域在高于脂质主相变温度 TMT_M 约 10 K 处成核。此外,当 GUV 进一步冷却至 TMT_M 的近邻区域时,检测到结构域周围呈条纹状的富染料结构。在使用另外两种脂质时,也观察到了准单组分 GUV 中的微米级结构域。条纹结构与脂质的相变相关,而排染料结构域似乎是由葡萄糖中存在的微量杂质引起的。在毫摩尔脂质浓度下,用纳米级脂质体补充葡萄糖溶液可抑制微米级结构域的形成,这可能是通过为过量脂质体膜上的杂质提供竞争性结合所致。这类微量杂质很可能显著改变脂质相图,并导致已报告相图之间的差异。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.10044,
  title  = {Micron-sized domains in quasi single-component giant vesicles},
  author = {Roland L. Knorr and Jan Steinkuehler and Rumiana Dimova},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.10044},
  year   = {2018}
}