Structure and properties of tethered bilayer lipid membranes with unsaturated anchor molecules.
Structure and properties of tethered bilayer lipid membranes with unsaturated anchor molecules.
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DOI：
10.1021/la401132c
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发表时间：
2013-07-09
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Vanderah DJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Budvytyte R;Valincius G;Niaura G;Voiciuk V;Mickevicius M;Chapman H;Goh HZ;Shekhar P;Heinrich F;Shenoy S;Lösche M;Vanderah DJ
采用椭圆偏振光谱、接触角测量、反射吸附红外光谱（RAIRS）、电化学阻抗谱（EIS）等方法，研究了新型脂质锚定分子HC18 [z20 -（Z-十八烷基-9-乙基）-3,6,9,12,15,18,22-七烷四烷基-31- 1-巯基]自组装单层（sam）和混合HC18/β-巯基乙醇（βME）自组装单层（sam），并在系链双层脂质膜（tBLMs）中进行了表征。我们的数据表明，通过荧光相关光谱测定，在烷基段中含有双键的HC18形成高度无序的sam，锚定/βME摩尔分数比高达80/20，并导致tBLMs表现出更高的脂质扩散系数，相对于以前具有饱和烷基链的锚定化合物。EIS数据显示，通过快速溶剂交换（RSE）或囊泡融合完成的HC18 tblm比饱和脂质锚定物更容易形成，具有优异的电绝缘性能，表明缺陷密度低，并且易于加入成孔毒素α-溶血素。对HC18 tblm的中子反射率测量证实了完整的tblm的形成，即使在低系绳组成和高离子脂质组成下也是如此。我们的数据表明，HC18产生的tblm具有改善的物理性质，可以结合整体膜蛋白（IMP）， 80%的HC18 tblm似乎最适合实际应用，如生物传感器，其中高电绝缘性和IMP/肽重构是必需的。
The self-assembled monolayers (SAMs) of the new lipidic anchor molecule HC18 [Z 20-(Z-octadec-9-enyloxy)-3,6,9,12,15,18,22-heptaoxatetracont-31-ene-1-thiol], and mixed HC18/β-mercaptoethanol (βME) SAMs were studied by spectroscopic ellipsometry, contact angle measurements, reflection adsorption infrared spectroscopy (RAIRS), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and evaluated in tethered bilayer lipid membranes (tBLMs). Our data indicate that HC18, containing a double bond in the alkyl segments, forms highly disordered SAMs up to anchor/βME molar fraction ratios of 80/20 and result in tBLMs that exhibit higher lipid diffusion coefficients, relative to previous anchor compounds with saturated alkyl chains, as determined by fluorescence correlation spectroscopy. EIS data shows the HC18 tBLMs, completed by rapid solvent exchange (RSE) or vesicle fusion, form more easily than with saturated lipidic anchors, exhibit excellent electrical insulating properties indicating low defect densities, and readily incorporate the pore forming toxin, α-hemolysin. Neutron reflectivity measurements on HC18 tBLMs confirm the formation of complete tBLMs, even at low tether compositions and high ionic lipid compositions. Our data indicates HC18 results in tBLMs with improved physical properties for incorporation of integral membrane proteins (IMPs) and that 80% HC18 tBLMs appear to be optimal for practical applications such as biosensors where high electrical insulation and IMP/peptide reconstitution is imperative.
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