液体と空気に安定した固体で支えられた脂質二重層を作り出す. | JoVE Visualize

科学分野:

バイオフィジックス生物物理学
マテリアルサイエンス材料科学
表面化学について

背景:

固体支持脂質二重層 (SSLB) は,細胞膜にとって不可欠なモデルである.
SSLBは,空気/水インターフェイスで急速なデラミネーションが起こりやすく,その応用が制限されています.
二重層の安定性を理解することは,堅固な膜ミミティックの開発に不可欠です.

研究の目的:

空気/水界面でのSSLBのデラミネーションを防止するための方法を調査する.
タンパク質単層がSSLBを保護するメカニズムを解明する.
保護されたSSLBの構造的および動的整合性を,乾燥および再水分化後に評価する.

主な方法:

タンパク質で保護されたSSLBの形成.
タンパク質で保護されたSSLBを空気/水インターフェースを通して描画する.
保護されたSSLBを窒素流で乾燥する.
光顕微鏡を用いて二層の整合性を評価する.
光漂白後の光回復 (FRAP) を通して脂質の移動性を探知する.

主要な成果:

密集したタンパク質単層は,空気/水インターフェイスでSSLBのデラミネーションを効果的に防止しました.
タンパク質の保護により,薄い水層が保たれ,空気との直接的な接触は防げました.
乾燥した,タンパク質で保護されたSSLBは,無傷のまま,再水分化することができました.
脂質の流動性は乾燥状態で失われ,再水分化により91%まで回復した.
湿った環境での脂質の拡散は,散発した水よりも遅かったが,乾燥後に回復した.

結論:

特定の結合タンパク質モノレイヤは,空気誘発のデラミネーションに対するSSLBの強力な保護を提供します.
保護メカニズムは,水分補給層を維持し,乾燥時に二重層構造を保存することです.
タンパク質で保護されたSSLBは,驚くべき安定性と可逆性を示し,さまざまな環境で使用することができます.