自從上世紀末開發出脂筏模型以來,膜內磷脂組裝體的特定分子排列對廣泛的生理功能具有深遠的影響。使用熒光和布魯斯特角顯微鏡在模型系統中對這種凝聚的脂質島進行的研究顯示了廣泛的尺寸和形態,并提出了實質性的平面內分子各向異性和介觀結構手性。雖然這些變化可以顯著改變許多膜的性質,包括其流動性、滲透性和分子識別性,但這些特性背后的平面內分子取向的細節在很大程度上仍然未知。鑒于此,來自德國弗里茨·哈伯研究所的Martin Th?mer使用相分辨和頻率生成顯微鏡對混合手性磷脂單層模型膜進行了研究觀察,發現了組成微米尺度凝聚域的三維分子結構。
文章要點:
1)該研究證實,這些結構域具有螺旋狀介觀堆積的彎曲分子方向性,其中分子和螺旋狀轉向方向都取決于脂質手性,但對于不同的對映體混合物,形成明顯偏離鏡像對稱的結構;
2)此外,該研究表明,在結構域生長過程中具有很強的對映選擇性,并表明同手性膜和異手性膜之間的基本熱力學差異,這可能與所有生物體的同手性進化有關。
參考資料:
Fellows, A.P., John, B., Wolf, M. et al. Spiral packing and chiral selectivity in model membranes probed by phase-resolved sum-frequency generation microscopy. Nat. Commun. (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-47573-1
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47573-1