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J-GLOBAL ID：201502219919135469   整理番号：15A0647029

中性子スピンエコー,小角中性子散乱およびX線散乱と分子動力学シミュレーションにより確定したカルジオリピン脂質二分子膜の構造と機械的性質

Structural and mechanical properties of cardiolipin lipid bilayers determined using neutron spin echo, small angle neutron and X-ray scattering, and molecular dynamics simulations

著者 (6件)： PAN Jianjun (Dep. of Physics, Univ. of South Florida, Tampa, FL 33620, USA. [e-mail]) ,  CHENG Xiaolin ,  SHARP Melissa ,  HO Chian-Sing ,  KHADKA Nawal ,  KATSARAS John
資料名： Soft Matter  (Soft Matter)
巻： 11  号： 1  ページ： 130-138  発行年： 2015年01月07日 
JST資料番号： W2327A  ISSN： 1744-683X  CODEN： SMOABF  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： テトラオレオイルカルジオリピン(TOCL)二分子層の詳細構造と機械的性質を中性子スピンエコー(NSE)分光法,小角中性子散乱およびX線散乱(SANSとSAXS),および分子動力学(MD)シミュレーションにより確定した。MDシミュレーションを用いて散乱密度プロフィル(SDP)モデルを開発し,次に,それを微細SANSとSAXSデータと結合させた。さらに,報告されている脂質二分子層の構造パラメータにより成分分布を得た。これらの成分分布は体積確率,電子密度および中性子散乱長密度を含む。TOCL二分子層の電子密度の最大値D_HH間の距離Å)と炭化水素鎖厚み2D_C(29.1Å)がジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)二分子層の対応する値より大きいことを見出した。逆に,リン酸塩当たりのそれらの頭部体積によりTOCL二分子層は小さい二分子層厚みD_B(36.7Å)は小さかった。SDP解析により129.8Ųの脂質面積を示し,TOCL二分子層におけるオレオイル鎖当たりの断面積(すなわち,32.5Ų)がDOPC二分子層のそれより小さいことを示した。数組のMDシミュレーションを異なる値の面積制約脂質において行った。計算した脂質面積に対する表面張力は342mNm^-1の側面積圧縮率をもち,これはDOPC二分子層よりわずかに大きかった。実験散乱データモデルによらない比較により,最適シミュレーションTOCL二分子層の詳細な分子間相互作用を確定した。特に,Na⁺カチオンがグリセロールヒドロキシルリンケージと最も強く相互作用し,次がリン酸塩と骨格カルボニル酸素であった。脂質相互作用はグリセロールヒドロキシルとリン酸酸素間の水素結合により促進されたが骨格カルボニルではそうでなかった。最後に,TOCL二分子層のNSE分光法測定から中間体散乱関数の解析を行い,曲げ係数K_Cが1.06×10^-19Jであり,これはDOPC二分子層より大きかった。これらの結果によりカルジオリン二分子層の物理化学的性質が内部ミトコンドリア膜において重要なことを示した。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *カルジオリピン ,  *脂質二分子膜 ,  *スピンエコー ,  *小角中性子散乱 ,  *小角X線散乱 ,  *膜構造 ,  *機械的性質 ,  スペクトロスコピー ,  密度分布 ,  構造パラメータ ,  電子密度 ,  散乱長 ,  微細構造 ,  界面張力 ,  圧縮率 ,  炭化水素 ,  分子間相互作用 ,  ナトリウム ,  カチオン ,  リン酸塩 ,  カルボニル基 ,  水素結合 ,  散乱関数 ,  曲げ ,  ミトコンドリア膜 ,  脂肪族カルボン酸 ,  ジグリセリド ,  オレフィン化合物 ,  不飽和カルボン酸 ,  無機酸エステル ,  第四アンモニウム ,  アミノアルコール ,  脂肪族アルコール ,  ポリオール ,  ヒドロキシ基
準シソーラス用語： ヒドロキシル基 ,  *テトラオレオイルカルジオリピン ,  中性子スピンエコー ,  物理化学的性質 ,  分子動力学シミュレーション

分類 (5件)： 脂質一般  (EB05010B) ,  有機化合物の薄膜  (BK14070L) ,  磁気共鳴・磁気緩和一般  (BM07010T) ,  中性子回折法  (BK01060A) ,  X線技術  (BA02060D)

物質索引 (2件)： DOPC ,  グリセロール

タイトルに関連する用語 (8件)： 中性子スピンエコー ,  小角中性子散乱 ,  X線散乱 ,  分子動力学シミュレーション ,  確定 ,  カルジオリピン ,  脂質二分子膜 ,  機械的性質