自从上世纪末开发出脂筏模型以来,膜内磷脂组装体的特定分子排列对广泛的生理功能具有深远的影响。使用荧光和布鲁斯特角显微镜在模型系统中对这种凝聚的脂质岛进行的研究显示了广泛的尺寸和形态,并提出了实质性的平面内分子各向异性和介观结构手性。虽然这些变化可以显著改变许多膜的性质,包括其流动性、渗透性和分子识别性,但这些特性背后的平面内分子取向的细节在很大程度上仍然未知。鉴于此,来自德国弗里茨·哈伯研究所的Martin Thämer使用相分辨和频率生成显微镜对混合手性磷脂单层模型膜进行了研究观察,发现了组成微米尺度凝聚域的三维分子结构。
文章要点:
1)该研究证实,这些结构域具有螺旋状介观堆积的弯曲分子方向性,其中分子和螺旋状转向方向都取决于脂质手性,但对于不同的对映体混合物,形成明显偏离镜像对称的结构;
2)此外,该研究表明,在结构域生长过程中具有很强的对映选择性,并表明同手性膜和异手性膜之间的基本热力学差异,这可能与所有生物体的同手性进化有关。
参考资料:
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