具有局部变化自发曲率和弯曲的混合脂质双层膜
软凝聚态物质
2014-08-28 v2
摘要
我们建立了一个由两种脂质混合而成的脂质双层膜模型，其中两个叶片的平均组成不同。一个描述每个叶片上脂质-脂质相互作用的朗道哈密顿量，包含两个脂质场ψ1和ψ2，与一个描述膜弹性的赫尔弗里希哈密顿量耦合，耦合方式是通过局部自发曲率（变化为C0+C1(ψ1-ψ2)/2）和弯曲模量（等于κ0+κ1(ψ1+ψ2)/2）。该模型允许我们将弯曲斑块定义为组成不对称性ψ1-ψ2较大的膜域，而厚且硬的斑块定义为ψ1+ψ2较大的区域。这些厚斑块很可能是脂筏的候选者，正如在细胞膜中观察到的那样，它们主要由饱和脂质组成，形成液态有序域，并且已知是厚而平坦的纳米域。我们计算了全局球形膜和平面膜的脂质-脂质结构因子和关联函数。在高斯近似下建立了相图，显示了两种类型的结构无序相（与弯曲斑块或厚斑块相关）和一个有序相（对应于有限波矢处结构因子的发散）。对于弯曲膜，弯曲模量的变化起着核心作用，其中驱动力κ1C0^2与线张力平衡，形成尺寸在10到100 nm之间的筏域。对于平面膜，筏域通过与弯曲域的互相关而出现。从文献中描述的平面膜的曲率诱导机制，到弯曲膜（形成闭合囊泡）中的曲率和弯曲耦合诱导机制，形成了一个全局图景。
引用
@article{arxiv.1405.2207,
title = {Mixed lipid bilayers with locally varying spontaneous curvature and bending},
author = {Guillaume Gueguen and Nicolas Destainville and Manoel Manghi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.2207},
year = {2014}
}