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脂筏是質膜中的動態納米結構域，通過聚集在一起并在膜平面內長大，同時也在不同的膜上彼此對齊，在膜間過程中發揮著至關重要的作用。然而，脂筏逐層排列的物理起源仍有待闡明。

近日，韓國高等研究院Changbong Hyeon，韓國科學技術院Myung Chul Choi證明膜間距是調節脂筏膜間聚集的關鍵決定因素。

文章要點

1）研究人員使用了相分離的脂類多層膜，通過靜電篩選和滲透壓實現了膜間距的控制。結合熒光和同步加速器 X 射線反射技術，研究人員觀察到，隨著膜間距離從 約 105 減小到約 70 ?，模仿脂筏的 L_o 域沿著膜的面外軸排列。這種排列還與面內域生長相結合。

2）為了研究這種距離依賴性域聚類背后的驅動力，研究人員使用3個模型系統進行了分子動力學模擬，這3個模型系統分別代表膜間距離為70 ?和105 ?時的L_o?L_o對齊、L_d?L_d對齊和L_o?L_d未對齊狀態。模擬表明，僅當膜間距離為 70 ? 時，對齊狀態在能量上才變得比未對齊狀態有利。這種現象有效地減少了表面水的體積，由于與膜表面的相互作用，與本體水相比，水分子之間形成的氫鍵（HBs）更少。

這種依賴于距離的筏排列切換機制可能作為各種膜間過程的先決條件發揮重要作用。

參考文獻

Suho Lee, et al, Water Hydrogen-Bond Mediated Layer by Layer Alignment of Lipid Rafts as a Precursor of Intermembrane Processes, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00544

https://doi.org/10.1021/jacs.4c00544