Parámetros de orden en membranas: siguiendo el camino de Joachim Seelig

Área de la Ciencia:

• La biofísica
• Biofísica de las membranas
• Resonancia magnética nuclear de estado sólido

Sus antecedentes:

• Los modelos de membrana biológica se establecieron en la década de 1970.
• La naturaleza dinámica de las membranas fue demostrada experimentalmente por Joachim Seelig utilizando ssNMR.

Objetivo del estudio:

• Para medir los parámetros de orden de los lípidos etiquetados con deuterio utilizando ssNMR.
• Caracterizar la dinámica de las membranas a través de escalas intramoleculares, moleculares y colectivas.
• Investigar la influencia de la estructura lipídica y de los esteroles en la fluidez de la membrana.

Principales métodos:

• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear de estado sólido (SSMN).
• Medición de los parámetros de orden de los enlaces C-D (²H), C-H y C-C en los lípidos.
• Aplicación de la mecánica estadística para describir los perfiles de los parámetros del pedido.

Principales resultados:

• Se demostró un interior de membrana fluida a través de mediciones de parámetros de orden ssNMR.
• Dinámica de la membrana cuantificada en las escalas intramolecular (Å/ns-ps), molecular (nm/1-100 ns) y colectiva (μm/μs).
• Se reveló que las membranas son rígidas en los niveles de glicerol / cadena, pero fluidas en el centro / superficie, con esteroles que actúan como reguladores dinámicos.

Conclusiones:

• Los parámetros de orden lipídico proporcionan una descripción completa de la dinámica de la membrana.
• El análisis de mecánica estadística de los parámetros de orden permite el cálculo de la longitud de la cadena, el grosor de las dos capas y las constantes elásticas.
• La superficie por lípido se puede calcular con precisión a partir de las mesetas de parámetros de orden.