Localization and Orientation of Xanthophylls in a Lipid Bilayer.
Localization and Orientation of Xanthophylls in a Lipid Bilayer.
复制标题
脂质双层中的叶芽孢杆菌的定位和方向。
DOI：
10.1038/s41598-017-10183-7
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发表时间：
2017-08-29
影响因子：
4.6
通讯作者：
Gruszecki WI
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Grudzinski W;Nierzwicki L;Welc R;Reszczynska E;Luchowski R;Czub J;Gruszecki WI
叶黄素（极性类胡萝卜素）具有多种生物学功能，其中包括调节脂质膜的物理性质和保护生物膜免受氧化损伤。这些功能的分子机制与叶黄素分子在脂膜中的定位和取向密切相关。在目前的工作中，我们解决的问题的本地化和定位的两个叶黄素存在于植物的光合机构和人眼的视网膜，玉米黄质和叶黄素，在一个单一的脂质双层膜形成的二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱。通过使用荧光显微镜分析和拉曼成像的巨大单层囊泡，以及分子动力学模拟，我们表明，叶黄素和玉米黄质采用一个非常相似的跨膜取向内的脂质膜。在实验和计算方法中，独立地发现叶黄素相对于膜法线的平均倾斜角为~40度，并且是由膜厚度和叶黄素的末端羟基之间的距离之间的疏水失配引起的。这种定位和方向的生物活性的叶黄素的后果进行了讨论。
Xanthophylls (polar carotenoids) play diverse biological roles, among which are modulation of the physical properties of lipid membranes and protection of biomembranes against oxidative damage. Molecular mechanisms underlying these functions are intimately related to the localization and orientation of xanthophyll molecules in lipid membranes. In the present work, we address the problem of localization and orientation of two xanthophylls present in the photosynthetic apparatus of plants and in the retina of the human eye, zeaxanthin and lutein, in a single lipid bilayer membrane formed with dimyristoylphosphatidylcholine. By using fluorescence microscopic analysis and Raman imaging of giant unilamellar vesicles, as well as molecular dynamics simulations, we show that lutein and zeaxanthin adopt a very similar transmembrane orientation within a lipid membrane. In experimental and computational approach, the average tilt angle of xanthophylls relative to the membrane normal is independently found to be ~40 deg, and results from hydrophobic mismatch between the membrane thickness and the distance between the terminal hydroxyl groups of the xanthophylls. Consequences of such a localization and orientation for biological activity of xanthophylls are discussed.
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影响因子：
4.6
作者：
Grudzinski W;Sagan J;Welc R;Luchowski R;Gruszecki WI
通讯作者：
Gruszecki WI
影响因子：
4.2
作者：
Kučerka N;Heberle FA;Pan J;Katsaras J
通讯作者：
Katsaras J
DOI：
10.1016/0005-2736(90)90133-9
发表时间：
1990-04-30
期刊：
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA
影响因子：
--
作者：
GRUSZECKI, WI;SIELEWIESIUK, J
通讯作者：
SIELEWIESIUK, J
影响因子：
4.4
作者：
FELLER, SE;ZHANG, YH;BROOKS, BR
通讯作者：
BROOKS, BR
影响因子：
4.4
作者：
JORGENSEN, WL;CHANDRASEKHAR, J;KLEIN, ML
通讯作者：
KLEIN, ML