リン脂質小胞におけるモデルイオンチャネルペプチドの二次構造と方向の蛍光研究

シーケンス（LSSLLSL）の21レシドペプチド（LSSLLSL）3形成イオンチャネルジファイタノイルホスファチジルコリン（diphy-PC）の平面脂質二重層膜に組み込まれた場合。水路の開口部の頻度は、印加電圧勾配とともに増加します。この電圧依存性の根底にある分子および構造のメカニズムを調査しました。それぞれが中央のヘプタッドの単一残基に置換されたトリプトファンを含む一連の7つのペプチドを、合成、精製し、小さく、単層のディファイPC小胞に組み込まれました。水性および脂質炭化化炭素関連のクエンチャーの両方により、円形の二色性、最大蛍光発光波長、および蛍光消光を測定しました。すべての蛍光および蛍光消光データの観測されたシーケンス周期性の観測された配列の周期性は、アルファヘリカルペプチド二次構造と一致しています。N末端標識（LSSLLSL）3を使用したエネルギー伝達消光測定値3脂質/ペプチド比で100を超える共装置に、TRP置換ペプチドの1つを使用して小胞に共有され、小胞によって関連するペプチドが、等量層を除いて、均衡の排出物としての電気勾配を除いて、小胞によって関連するペプチドが存在しないことを示しました。異なる脂質結合クエンチャーを使用した静的蛍光消光測定は、代表的な脂質関連ペプチドのらせん軸が平均して膜の表面に平行であり、極性頭部/炭化水素境界の下にいくつかの空腹を配置することを示しています。ペプチドのこの表面配向は、TRP蛍光放射波長シフトと水性CSCLによる衝突消光で観察される相補的配列周期性によって確認されます（250語で切り捨てられた抽象的な）

A 21-residue peptide of the sequence (LSSLLSL)3 forms ion channels when incorporated into planar lipid bilayer membranes of diphytanoylphosphatidylcholine (diPhy-PC). The frequency of channel openings increases with the applied voltage gradient. We investigated the molecular and structural mechanisms underlying this voltage dependence. A series of seven peptides, each containing a tryptophan substituted for a single residue in the middle heptad, was synthesized, purified, and incorporated into small, unilamellar, diPhy-PC vesicles. We measured circular dichroism, maximum fluorescence emission wave-lengths, and fluorescence quenching by both aqueous and lipid hydrocarbon-associated quenchers. Circular dichroism spectra and the observed sequence periodicity of all fluorescence and fluorescence quenching data are consistent with an alpha-helical peptide secondary structure. Energy transfer quenching measurements using N-terminally labeled (LSSLLSL)3 co-incorporated at lipid/peptide ratios greater than 100 into vesicles with one of the Trp-substituted peptides showed that the vesicle-associated peptide, in the absence of a voltage gradient across the bilayer, exists as an equilibrium mixture of monomers and dimers. Static fluorescence quenching measurements using different lipid-bound quenchers indicate that the helical axis of a representative lipid-associated peptide is, on average, oriented parallel to the surface of the membrane and located a few angstroms below the polar head group/hydrocarbon boundary. This surface orientation for the peptide is confirmed by the complementary sequence periodicity observed for Trp fluorescence emission wavelength shifts and collisional quenching by aqueous CsCl.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)