单层曲率稳定混合脂质双层膜中的纳米尺度筏结构域

根据脂质筏假说，生物脂质膜在侧向上具有异质性，并充满纳米尺度的有序“筏”结构域，这些结构域被认为在膜内蛋白质的组织中起重要作用。然而，稳定此类小筏的机制尚不清楚，甚至其存在性有时也受到质疑。在此，我们报告了在多组分脂质双层膜的粗粒化分子模型中对类筏结构的观察。在小尺度上，我们的膜发生脱混，形成液态有序（lo）相和液态无序（ld）相。在大尺度上，相分离受到抑制，并让位于一种微乳液型状态，该状态在 ld 环境中包含纳米尺寸的 lo 结构域。此外，我们引入了一种通过单层曲率与局部组成之间的耦合来生成有限尺寸筏的机制。我们表明，lo 和 ld 相中单层自发曲率的不匹配会引发弹性相互作用，这种相互作用降低了 lo 和 ld 相之间的线张力，并能够稳定具有几纳米量级特征尺寸的筏结构域。我们的发现表明，多组分双层膜中的筏可能与单组分双层膜中的调制波纹相密切相关。