大分子拥挤环境中脂肪酸影响磷脂囊泡相变的差示扫描量热研究

脂肪酸诱导的磷脂膜的热力学行为对于认识细胞内复杂的机制有着重要意义,而前人在研究脂肪酸与磷脂膜相互作用时大都在稀溶液中进行;拥挤环境下脂肪酸诱导磷脂膜的相变行为还未见报道。本文以二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)构建囊泡模型,采用差示扫描量热法系统地研究了在不同浓度、不同分子量的聚乙二醇(PEG)拥挤环境中不同结构的脂肪酸对DMPC磷脂囊泡相变的影响。研究结果表明,在拥挤环境中,PEG对纯的磷脂囊泡相变的影响与大分子的分子量和浓度相关。对于脂肪酸/磷脂囊泡(FA/DMPC),PEG的存在对囊泡相变产生显著影响。在所考察的分子量和浓度范围内,PEG使FA/DMPC囊泡相变增加。短链饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸原本使DPMC囊泡相变降低,但PEG缩小了降低幅度,甚至导致相变增加。进一步的研究表明,在大多数情况下,PEG对FA/DMPC的相变具有协作增强效应,且其影响均与大分子的分子量和浓度相关。另外,随着PEG浓度的升高,磷脂囊泡的协同单位数逐渐降低,表明拥挤环境会影响磷脂双分子层的均一性,使协同发生相变的分子数降低。本文的研究表明,大分子拥挤环境能够对扰动的磷脂双分子层起到一定的修复作用,这一现象在生物膜相关领域不可忽视。