Electrostatically driven spatial patterns in lipid membrane composition.
Electrostatically driven spatial patterns in lipid membrane composition.
复制标题
脂质膜组成中静电驱动的空间模式。
DOI：
10.1103/physrevlett.95.048101
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发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Groves,JayT
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Parthasarathy,Raghuveer;Cripe,PaulA;Groves,JayT
为了探索引导生物膜空间组织的物理机制，我们构建了简单的、无细胞的膜间连接。我们发现，在我们早期的工作中发现的机械驱动的蛋白质模式可以静电地在带电膜脂的分布中产生空间模式。调整相互作用的大小作为组成和离子强度的函数，并通过泊松-玻尔兹曼方法分析热力学和静电之间的相互作用，我们能够确定结组件的电荷密度和表面电位。令人惊讶的是，蛋白质的静电电位在脂质重组中是一个次要因素；蛋白质大小及其对结形貌的调制在驱动静电模式中起主导作用。
To explore the physical mechanisms that can guide spatial organization at biological membranes, we have constructed simple, cell-free intermembrane junctions. We find that the mechanically driven patterning of proteins uncovered in our earlier work can electrostatically generate spatial patterns in the distribution of charged membrane lipids. Tuning the magnitude of the interaction as a function of composition and ionic strength, and analyzing the interplay between thermodynamics and electrostatics via a Poisson-Boltzmann approach, we are able to determine the charge density and surface potential of the junction components. Surprisingly, the electrostatic potential of the proteins is a minor factor in the lipid reorganization; the protein size and its modulation of the junction topography play the dominant role in driving the electrostatic patterns.
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