具有液序畴的脂质膜最小晶格模型

脂质与胆固醇的混合物常被用作研究异质生物膜中液序($L_o$)畴形成的模型系统。表现出$L_o$畴与液无序($L_d$)基质共存的最简单模型系统是饱和脂质(如DPPC)与胆固醇(Chol)的二元混合物。几十年来,DPPC/Chol混合物已在实验上、理论上以及最近通过原子模拟进行了研究。在此,我们提出一个最小晶格模型,可在多尺度上捕捉该混合物的正确行为。在宏观尺度上,我们展示了数千个脂质和Chol分子混合物的模拟结果,其与系统的相图高度吻合。模拟在数百微秒的时间尺度上进行,展示了畴的形貌与动力学。在分子尺度上,模拟揭示了与最近原子模拟中观察到的相似的局部结构,包括在较大的富Chol的$L_o$畴($\sim$ 10-100 nm)内形成凝胶状纳米畴($\sim$ 1-10 nm)。所观察到的多尺度行为一方面与Chol诱导酰基链有序化的倾向有关,另一方面与其破坏酰基链彼此堆积的倾向有关。