Exploring the structure and phase behavior of plasma membrane vesicles under extreme environmental conditions.
Exploring the structure and phase behavior of plasma membrane vesicles under extreme environmental conditions.
复制标题
探索极端环境条件下质膜囊泡的结构和相行为
DOI：
10.1039/c4cp05845c
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
R. Winter
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. Seeliger;N. Erwin;C. Rosin;M. Kahse;K. Weise;R. Winter
不仅剧烈的温度和压力引起的膜组织的扰动对生物细胞构成了严重的挑战。尽管高静水压力显著影响细胞的结构特性，从而影响细胞的功能特征，但这并没有阻止生命入侵海洋深处的高压栖息地，那里的压力高达100兆帕。在这里，我们用光谱和显微相结合的方法研究了膜蛋白不存在和存在的情况下，巨型质膜囊泡的温度和压力依赖的结构和相行为。在很宽的温度和压力范围内，可以观察到分离成扩展的液体有序和液体无序区域。在常温下，只有在200 Mpa以上的压力下，才能达到生理上不利的全凝胶状有序脂质相。事实上，这是通常观察到的膜蛋白功能停止的压力范围，从而为这一观察到的可能起源提供了新的线索。
Not only drastic temperature- but also pressure-induced perturbations of membrane organization pose a serious challenge to the biological cell. Although high hydrostatic pressure significantly influences the structural properties and thus functional characteristics of cells, this has not prevented life from invading the high pressure habitats of marine depths where pressures up to the 100 MPa level are encountered. Here, the temperature- and pressure-dependent structure and phase behavior of giant plasma membrane vesicles have been explored in the absence and presence of membrane proteins using a combined spectroscopic and microscopic approach. Demixing into extended liquid-ordered and liquid-disordered domains is observed over a wide range of temperatures and pressures. Only at pressures beyond 200 MPa a physiologically unfavorable all gel-like ordered lipid phase is reached at ambient temperature. This is in fact the pressure range where the membrane–protein function has generally been observed to cease, thereby shedding new light on the possible origin of this observation.
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