膜上相互作用对平板双分子层脂膜电性质的影响

以平板双分子层脂膜作为生物膜的简单模型,建立用平板双分子层脂膜电性质研究药物－生物膜相互作用的方法。研究以具有典型特征的物质－表面活性剂、自由基、金属手性配合物与平板膜的相互作用引起膜电性质的规律性改变;重组人Ｂ型血红细胞膜与溶液中抗Ｂ单克隆抗体发生特异相互作用时,膜电阻快速下降,下降的速率与加入的抗体量成正相关。在研究发生在平板膜上的典型反应的基础上,通过对膜电性质的监测和分析,从而确认平板双分     

名词解释

[42]膜脂相变(Phase transition of membrane lipids) 膜脂包括极性基因、碳氢链长度和饱和度各异的各种磷脂和糖脂,具有相同成分及相同物理化学性质的几十至几百个脂分子组成了大小不等的脂区,这些脂区在双分子层的两面不对称地排列,组成了生物膜的基本骨架。在正常情况下膜脂处于一种较流动的液晶相,膜脂相变是指膜脂在一定条件下的物相变化。也就是液晶相——凝胶相或液晶相——液相的相互转换。它主要是由温度变化引起的。有人提出热带或亚热带起     

天花粉蛋白可以插入含有天然细胞膜非胞质侧组分的磷脂膜

天花粉蛋白发挥细胞毒性需要跨过脂膜双分子层进入细胞质,但是这一过程的机制尚不清楚。在内吞过程中,膜的拓扑方向始终保持不变,天花粉蛋白首先接触磷脂膜双分子层的非胞质一侧。利用混合磷脂制备的磷脂单分子层和磷脂双分子膜来模拟天然细胞膜的非胞质侧,检验了天花粉蛋白与该混合磷脂膜问的相互作用。结果表明,在37℃、酸性pH下,天花粉蛋白对含有天然细胞膜非胞质侧组分的磷脂膜有较强的插膜能力;但在低温,如25℃、中性pH下,天花粉蛋白的插膜能力明显减弱。天花粉蛋白可以较深地插入混合磷脂膜双分子层中,使其色氨酸内源荧光被磷脂疏水尾链上的自旋基团淬灭。天花粉蛋白的插膜行为可以对磷脂膜产生瞬间的扰动,引起包裹的荧光染料泄漏。增加天花粉蛋白的浓度,可以促进天花粉蛋白与脂膜的相互作用。     

膜脂对菠菜细胞色素b6f复合体电子传递活性的影响

利用从菠菜(Spinacia oleracea L.)叶绿体分离、纯化出的缺失膜脂的细胞色素b6f蛋白复合体(Cyt b6f)制剂与从菠菜类囊体分离、纯化的膜脂进行体外重组,检测了不同膜脂对Cyt b6f催化电子传递活性的影响.结果表明:被检测的5种膜脂,即单半乳糖基甘油二酯(MGDG)、双半乳糖基甘油二酯(DGDG)、磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰甘油(PG)和硫代异鼠李糖基甘油二酯(SQDG)对Cyt b6f催化电子传递的活性均有明显的促进作用,但促进的程度各不相同,这可能与这些膜脂分子的带电性质密切相关.不带电荷的MGDG和DGDG及分子整体呈电中性的PC对促进Cyt b6f催化电子传递的活性非常有效,可分别使其活性提高89%、75%和77%;而带负电荷的PG和SQDG对活性的促进作用则相对较弱,仅可使其活性分别提高43%和26%.     

水稻干胚膜脂脂肪酸组分差异性分析

水稻干胚膜脂主要由磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油、单半乳糖双甘油脂和双半乳糖双甘油脂组成,其脂肪酸组成主要是棕榈酸、油酸、亚油酸和亚麻酸。干胚线粒体和花粉粒膜脂及其脂肪酸组分与干胚膜脂相似,但配比有所不同。干胚膜脂的脂肪酸不饱和度与水稻品种遗传特性(如低温适应性)有关,而且也受胚形成期温度的影响。脂肪酸不饱和度与温度呈负相关。膜类脂不饱和度的差异主要是由脂肪酸组或的不同配比引起;温度引起的脂肪酸不饱和度的差异是由油酸和亚油酸含量上的变化引起的。干胚膜脂脂肪酸不饱和度与开花结实期低温适应性的关系可能作为水稻开花结实期抗冷性鉴定的一个指标,值得进一步加以研究。     

山莨菪碱与膜相互作用的小角X射线衍射研究

应用小角X射线衍射和差示扫描量热法研究了中药提取物山莨菪碱与DPPC多层膜的相互作用.结果表明,山莨菪碱不仅能降低DPPC多层膜的相变温度,而且能使多层膜发生分相现象,根据衍射结果并采用推广傅里叶合成去卷积法计算了脂双分子层膜的电子密度剖面图.从中我们估计山莨菪碱分子可能分布于脂双分子层极性头部的内侧     

能化时线粒体内膜脂双分子层结构多相动态

本文报道了鼠肝线粒体内膜体,在琥珀酸氧化或ＡＴＰ水解建立跨膜质子电化学梯度时,膜脂双分子层中ＤＰＨ荧光偏振值出现多个时相动态;ｒ值先迅速下降,再缓慢上升,最终达到高于能化前的ｒ值的恒稳态,表明能化时线粒体内膜脂双分子层有序性在经历短暂下降后,逐渐增大,最终达到更大的结构有序性。在相同时程内呼吸链细胞色素类也经历了相应的多相变化,本文讨论了这两者相关的可能机制,并为呼吸链电子传递机制的动态聚集模型提     

脂质体重组和脂蛋白体在植物生物膜研究中的应用

脂质体是磷脂在一定条件下在水中形成的由脂质双分子层组成的内部为水相的闭合囊泡。在推动生物膜的研究进展中,它作为模式系统起着非常重要的作用,能用于研究膜蛋白的性质和功能;膜脂和膜蛋白的相互关系;膜的电化学性质等。近年来脂质体重组技术开始引入到植物学研究领域,用于对植物膜蛋白的研究。本文简要介绍了脂质体的制备和脂酶体重组的方法及其在植物生物膜研究中的应用。     

脂质体重组和脂蛋白体在植物生物膜研究中的应用

脂质体是磷脂在一定条件下在水中形成的由脂质双分子层组成的内部为水相的闭合囊泡。在推动生物膜的研究进展中,它作为模式系统起着非常重要的作用,能用于研究膜蛋白的性质和功能;膜脂和膜蛋白的相互关系;膜的电化学性质等。近年来脂质体重组技术开始引入到植物学研究领域,用于对植物膜蛋白的研究。本文简要介绍了脂质体的制备和脂酶体重组的方法及其在植物生物膜研究中的应用。     

ESI-MS MS方法检测拟南芥膜脂分子对机械伤害的响应

利用一种灵敏的、基于ESI-MS􊄯MS ( electrospray ionization tandem mass spectrometry) 的脂类组学方法,测定了机械伤害诱导的拟南芥6 种磷 (phospholipids) 、2 种糖脂(glycolipids) 、3 种溶血磷脂( lysophospholipids)和约120 种脂类分子的变化, 探索了膜脂响应机械伤害的基本趋势。结果表明, 机械伤害后磷脂酸( phosphatidic acid , PA) 和3 种溶血磷脂显著升高, 而叶绿体膜上的糖脂减少; 在测量的1 小时范围内, 不同脂类水解产生的磷脂酸分子的增加速度和强度不同, 反映出它们经历了不同的生化过程。具体表现为:(1 ) 叶绿体膜脂磷脂酰甘油(phosphatidylglycero , PG) 分子34∶4 PG 水解的产物磷脂酸分子34∶4 PA 的积累速度明显慢于其它磷脂酸分子; (2) 磷脂酸分子34∶6 PA 仅有少量的积累, 其可能是由叶绿体膜脂单半乳糖二酰甘油(monogalactosyldiacylglycerol, MGDG) 。分子34∶6 MGDG 和双半乳糖二酰甘油( digalactosyldiacylglycerol, DGDG) 分子34∶6 DGDG 水解产生, 然而这两种糖脂含量明显下降, 说明它们有可能还参与了其它的反应。脂类的摩尔百分组成没有剧烈的变化。     

牛胰多肽与脂作用时插膜状态的研究

利用单层膜和荧光技术,研究牛胰多肽（ＢＰＰ）和磷脂单分子层及脂质体的相互作用。ＢＰＰ与磷脂单分子层作用的动力学曲线以及临界插膜压表明它和磷脂,尤其是酸性磷脂有较强的相互作用;荧光研究表明,与脂作用后多肽内源性荧光光谱峰位蓝移,说明发荧光的酪氨酸残基存在由亲水环境向疏水环境的转变。荧光猝灭实验表明多肽与脂作用后,其内源性酪氨酸残基荧光更不容易被碘盐所猝灭,提示酪氨酸残基受到了脂双层的屏蔽作用;自旋标记磷脂的猝灭实验计算结果表明ＢＰＰ插膜深度在磷脂头部与脂酰链交界处稍内侧     

ESI-MS/MS方法检测拟南芥膜脂分子对机械伤害的响应

利用一种灵敏的、基于ESI-MS／MS（electrospray ionization tandem mass spectrometry）的脂类组学方法,测定了机械伤害诱导的拟南芥6种磷脂（phosphohpids）、2种糖脂（glycolipids）、3种溶血磷脂（lysophospholipids）和约120种脂类分子的变化,探索了膜脂响应机械伤害的基本趋势。结果表明,机械伤害后磷脂酸（phosphatidic acid,PA）和3种溶血磷脂显著升高,而叶绿体膜上的糖脂减少;在测量的1小时范围内,不同脂类水解产生的磷脂酸分子的增加速度和强度不同,反映出它们经历了不同的生化过程。具体表现为：（1）叶绿体膜脂磷脂酰甘油（phosphatidylglycero,PG）分子34：4 PG水解的产物磷脂酸分子34：4 PA的积累速度明显慢于其它磷脂酸分子;（2）磷脂酸分子34：6 PA仅有少量的积累,其可能是由叶绿体膜脂单半乳糖二酰甘油（monogalactosyldiacylglycerol,MGDG）。分子34：6 MGDG和双半乳糖二酰甘油（digalactosyldiacylglycerol,DGDG）分子34：6 DGDG水解产生,然而这两种糖脂含量明显下降,说明它们有可能还参与了其它的反应。脂类的摩尔百分组成没有剧烈的变化。     

脂筏在人类疱疹病毒6型装配中的作用

为了探讨脂筏在人类疱疹病毒6型(HHV-6)装配中的作用,用HHV-6 GS株感染HSB2细胞,用非离子去污剂Triton X-100提取脂筏成分,利用Western blot分析HHV-6包膜糖蛋白与脂筏的相关性.并用免疫荧光双标记的方法,从分子共定位的角度研究HHV-6糖蛋白B(gB)与GPI(glycosyl-phosphatidyl inosital)锚固蛋白CD59分子以及神经节苷脂GMI(monosialotetrahexosyl ganglioside)分子之间的表达与分布关系.结果发现HHV-6包膜糖蛋白B、H、L、Q1和Q2(gB、gH、gL、gQ1和gQ2)分布在脂筏部位.激光共聚焦显微镜可观察到CD59分子及GM1均与HHV-6包膜糖蛋白B有着相同的分布,即脂筏提供HHV-6装配的平台.关于脂筏在人类疱疹病毒6型装配中的作用,这是第一次报道.     

毒素蛋白Colicin E1与磷脂膜的相互作用

多肽及蛋白质的插膜机制是目前分子生物学、细胞生物学研究中十分活跃的领域之一。本文通过荧光、圆二色等波谱学技术,深入地探讨了处于不同构象状态的毒素蛋白分子与磷脂膜作用后的构象变化。结果表明：带负电荷的磷脂膜对处于不同构象状态的ＣｏｌｉｃｉｎＥ１分子的二级结构有较强的诱导作用;这种作用是电荷依赖性的。处于不同构象状态的毒素蛋白分子在磷脂膜的诱导下均可不同程度恢复其天然状态下插膜时的构象。不同磷脂对ＣｏｌｉｃｉｎＥ１分子诱导的强弱依次为ＤＭＰＧ＞ＤＭＰＥ＞ＤＭＰＣ。ＣｏｌｉｃｉｎＥ１分子与磷脂膜的结合是紧密的,结合后的蛋白质有较强的抗变性能力。     

叶绿体膜的结构与功能Ⅴ.不同倍体小麦叶绿体膜在生物发生中的超微结构变化

观察了二、四、六倍体小麦和八倍体小黑麦叶绿体膜在生物发生中的超微结构变化。发现不同倍体小麦叶绿体膜除有近似的生物发生过程以外,在膜的发育速度和组装程度上均有显著的差异。最引人注目的是四倍体硬粒小麦和八倍体小黑麦质体的被膜上,频繁出现向外隆起形成具有多层环形双脂膜层结构的“芽孢状小体”,非常类似原核生物的光合膜系。在黄化幼苗转绿1小时后,其被膜仅往外隆起1—2层双脂膜的小凸起;转绿4小时后,已成长为具有多层双脂膜层结构的“芽孢状小体”;至22小时后消失(或脱落)。根据这一变化以及前质体中邻接“小体”的区域同时出现有非常明显的 DNA 区,推断这些变化很可能是叶绿体增殖的一种方式。     

一套研究黑膜的新装置和三种类脂膜电特性的测定

在板形双分子膜的研究中,目前有两种成膜技术:(1)从单层到双层,(2)从脂滴到双层。由于后者是一个自动变薄过程,在显微镜视野中,可见膜的干涉光彩色花纹逐渐消失,膜黑区面积不断扩大,最终留下一个稳定的,四周由P—G边界包围的黑色膜,早期文献中常把用这种方法产生的膜称作黑膜(Black Membrane)。本文介绍用直流法研究黑膜电特性的一套实验装置,全部采用国产器材,利用这套装置,我们初步测试了三种板形人工双层类脂膜的电特性。一、实验装置已知黑膜的实测膜电阻——Rm为10~5—     

膜脂—膜蛋白的相互作用(下)

四、膜蛋白对膜脂的影响 1、膜蛋白与膜脂的结合膜蛋白按其不同类型可以多种方式与脂双层结合,现叙述如下: (1)外周蛋白的结合外周蛋白通过静电力(蛋白带电荷)或范德瓦力(蛋白不带电荷)与膜结合。在蛋白与脂的结合面处含有大量的水。 (a)静电结合细胞色素C是外周蛋白通过静电力与细胞膜表面结合的一个典型例子(图3a)。细胞色素C整个分子具有可观的非对称电荷分布,在中性pH时,它带有过量的     

膜脂环境对紫膜蛋白的影响

紫膜蛋白菌紫质（bacteriorhodopsin,BR）处于不同的膜脂环境中,通过吸收光谱、荧光光谱和闪光动力学光谱的测定,比较了3种不同膜脂环境对菌紫质分子结构和功能的影响。实验结果表明：天然膜脂是BR最稳定的膜脂环境,可以形成以三聚体为单位的二维六角形品格结构。二豆蔻酰脂酰胆碱（dimyristoyl phosphatidylcholine,DMPC）也是BR分子的稳定脂环境,但以单体形式存在于膜脂环境中,功能受到一定影响。经TritonX-100增溶处理的紫膜膜脂环境中BR为单体,不稳定,容易发生结构和功能的变化。     

拟南芥角果衰老过程中膜脂的变化

角果发育对某些物种的生殖发育具有重要的作用。拟南芥种子附着在角果里,角果在早期发育时进行光合作用,角果成熟后开裂散落种子之前,其细胞会经历一个衰老的过程。一般植物细胞在衰老过程中要经历膜脂降解的过程,但是角果细胞衰老过程仍未知。通过比较角果衰老过程中拟南芥野生型(WS)及与膜脂代谢密切相关的磷脂酶Dδ缺失突变体(PLDδ KO)中膜脂分子的组成情况、膜脂含量、相对含量及双键指数值,结果发现,在拟南芥角果衰老过程中：(i)质体膜脂和质体外膜脂显著下降;(ii)不同膜脂降解速率不一样,质体膜脂的降解比质体外膜脂的降解快;(iii)总的双键指数DBI下降;(iv)磷脂酶Dδ缺失突变体(PLDδ KO)的角果膜脂组成的基本水平和变化样式与野生型(WS)非常相似。结果说明,角果在衰老过程中发生了膜脂的激烈降解。据此推测：(i) 膜脂水解产物可能转移到种子中用于储藏脂三酰甘油的合成;(ii) 质体膜脂相对含量下降和质体外膜脂相对含量上升导致了总的DBI下降;(iii) PLDδ参与了角果衰老中的膜脂代谢。     

HIV-1 gp41N端融合肽与脂膜作用的荧光及单分子层膜研究

我们以前的实验证明ＨＩＶ－１ｇｐ４１Ｎ端２３肽即融合肽ＨＩＶｗｔ能促融合,但它的突变体ＨＩＶＧｌｕ（２位Ｖ→Ｅ）却不能诱发融合。为了进一步研究多肽结构与功能的关系,我们用荧光及单分子层膜技术研究ＨＩＶｗｔ及ＨＩＶＧｌｕ与脂的相互作用。荧光淬灭实验表明ＨＩＶｗｔ插入带负电磷脂并插入较深;而ＨＩＶＧｌｕ虽然能与带负电脂结合但并不插膜。单层膜实验进一步证实了上述结果：ＨＩＶｗｔ对带负电磷脂ＰＯＰＧ的临界插膜压达到４３ｍＮ／ｍ,而ＨＩＶＧｌｕ的临界插膜压只有３１ｍＮ／ｍ。这提示ＨＩＶｗｔ与单层膜不仅存在静电作用还有较强的疏水作用。结合上述实验结果推测ＨＩＶｗｔ能插入脂膜的酰基链因而容易促发融合;而ＨＩＶＧｌｕ插膜很浅或根本不能入膜从而不能促融合