リン脂質モノマーと束の相互作用の熱力学と速度論

アシル鎖標識（7-ニトロ-2,1,3-ベンゾキサジアゾール-4-イル）ホスファチジルコリン（NBD-PC）とリサミンローダミンBスルホニルBスルホニル）ホスファチジルエタノールアミン（N-RH-PE）とのヘッドグループ間の共鳴エネルギー移動（N-RH-PE）は、2つのディジョレフルフ産物のレートを監視するために使用されました。（DOPC）小胞。DOPC小胞間のNBD-PCの平衡化は、1次プロセスである水相を介した可溶性モノマーの拡散によって発生します。見かけの伝達速度定数が溶液へのモノマー - 束解離の速度定数に等しくなるように条件が使用されました。DOPC小胞と水の間のNBD-PCのパーティション分布は、緩衝液中の少量の小胞の希釈後、小胞から溶液へのNBD-PCの損失を測定することにより決定されました。速度測定とパーティション測定の両方のアシル鎖の長さと温度依存性が測定され、NBD-PC可溶性モノマーと腹骨の相互作用の自由エネルギー図が構築されました。この分析の結論は次のとおりです。NBD-PC解離と二重層との関連は、主にエンタルピックエネルギーから生じる高エネルギー遷移状態を通過する必要があります。NBD-PC-sicle解離の活性化エネルギーはより正確になり、水から小胞へのNBD-PC移動の標準的な自由エネルギーは、アシル鎖長の増加とともにより陰性になります。水から小胞へのNBD-PCの標準的な自由エネルギーは、主に膜相と水相の間のエンタルピーの違いから生じます。関連性の活性化のエンタルピーは、アシル鎖の長さとともに増加し、バルク水中の水性拡散制限プロセスで予想よりも大きくなります。

Resonance energy transfer between acyl chain labeled (7-nitro-2,1,3-benzoxadiazol-4-yl)phosphatidylcholine (NBD-PC) and head group labeled (lissamine rhodamine B sulfonyl)phosphatidylethanolamine (N-Rh-PE) was used to monitor the rate of NBD-PC transfer between two populations of dioleoylphosphatidylcholine (DOPC) vesicles. Equilibration of NBD-PC between DOPC vesicles occurs by the diffusion of soluble monomers through the water phase, which is a first-order process. Conditions were used such that the apparent transfer rate constant is equal to the rate constant for monomer-vesicle dissociation into solution. The partition distribution of NBD-PC between DOPC vesicles and water was determined by measuring the loss of NBD-PC from vesicles into solution following the dilution of small amounts of vesicles in buffer. The acyl chain length and temperature dependence of both the rate and partition measurements were determined, and a free energy diagram for NBD-PC-soluble monomer-vesicle interactions was constructed. The conclusions of this analysis are the following: NBD-PC dissociation from and association with the bilayer require passage through a high-energy transition state resulting predominantly from enthalpic energy. The activation energy for NBD-PC-vesicle dissociation becomes more positive and the standard free energy of NBD-PC transfer from water to vesicles becomes more negative with increasing acyl chain length. The standard free energy of transfer for NBD-PC from water to vesicles results predominantly from differences in enthalpy between the membrane and water phases. The enthalpy of activation for association increases with acyl chain length and is larger than expected for an aqueous diffusion-limited process in bulk water.