広角X線散乱を使用した液相方向の脂質膜の順序パラメーターと領域

配向された脂質二重層のスタックからの広角X線散乱（WAX）を使用して、1,2-ジオレオイル-Sn-グリセロ-3-ホスホコリン（DOPC）/液相におけるコレステロールと1,2-ジパリトイル-SN-グリセロ-3-ホスホコリン（DPPC）/コレステロール。DOPCまたはDPPCのいずれかに40％のコレステロールを添加すると、アシル鎖指向順序の増加によりワックスパターンが変化します。これは、コレステロールが豊富な液体順（LO）相を液体溶解した（LO）相を区別する主な特性の1つです（ld）フェーズ。対照的に、多層小胞からの粉末X線データは、方向の順序に関する情報を生成せず、LOおよびLDフェーズからの散乱は似ています。チェーン指向分布とWAXSデータの関係を記述する分析モデルを使用して、平均指向順序パラメーターS（X線）を取得しました。40％のコレステロールがDOPCまたはDPPCのいずれかに添加されると、S（X線）が2倍以上になり、以前のNMR順序パラメーター測定と一致します。平均チェーン方向に関する情報をチェーン鎖相関間隔と組み合わせることにより、ゲル相の脂質の領域を液相脂質に計算するために一般的に使用される方法を拡張し、文献値の5％以内に一致しました。

We used wide angle x-ray scattering (WAXS) from stacks of oriented lipid bilayers to measure chain orientational order parameters and lipid areas in model membranes consisting of mixtures of 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC)/cholesterol and 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC)/cholesterol in fluid phases. The addition of 40% cholesterol to either DOPC or DPPC changes the WAXS pattern due to an increase in acyl chain orientational order, which is one of the main properties distinguishing the cholesterol-rich liquid-ordered (Lo) phase from the liquid-disordered (Ld) phase. In contrast, powder x-ray data from multilamellar vesicles does not yield information about orientational order, and the scattering from the Lo and Ld phases looks similar. An analytical model to describe the relationship between the chain orientational distribution and WAXS data was used to obtain an average orientational order parameter, S(x-ray). When 40% cholesterol is added to either DOPC or DPPC, S(x-ray) more than doubles, consistent with previous NMR order parameter measurements. By combining information about the average chain orientation with the chain-chain correlation spacing, we extended a commonly used method for calculating areas for gel-phase lipids to fluid-phase lipids and obtained agreement to within 5% of literature values.