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J-GLOBAL ID：201702231406518096   整理番号：17A0590187

単一支持双性イオン性膜とアニオン性膜に関連する水の構造およびダイナミクス

On the structure and dynamics of water associated with single-supported zwitterionic and anionic membranes

著者 (9件)： Miskowiec A. (Department of Physics and Astronomy and University of Missouri Research Reactor, University of Missouri, Columbia, Missouri 65211, USA) ,  Buck Z. N. (Department of Physics and Astronomy and University of Missouri Research Reactor, University of Missouri, Columbia, Missouri 65211, USA) ,  Hansen F. Y. (Department of Chemistry, Technical University of Denmark, IK 207 DTU, DK-2800 Lyngby, Denmark) ,  Kaiser H. (Department of Physics and Astronomy and University of Missouri Research Reactor, University of Missouri, Columbia, Missouri 65211, USA) ,  Taub H. (Department of Physics and Astronomy and University of Missouri Research Reactor, University of Missouri, Columbia, Missouri 65211, USA) ,  Tyagi M. (Center for Neutron Research, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland 20899-6102, USA) ,  Diallo S. O. (Spallation Neutron Source, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee 37831, USA) ,  Mamontov E. (Spallation Neutron Source, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee 37831, USA) ,  Herwig K. W. (Spallation Neutron Source, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee 37831, USA)
資料名： Journal of Chemical Physics  (Journal of Chemical Physics)
巻： 146  号： 12  ページ： 125102-125102-15  発行年： 2017年03月28日 
JST資料番号： C0275A  ISSN： 0021-9606  CODEN： JCPSA6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 双性イオン性脂質DMPC(1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホリルコリン)およびアニオン性脂質DMPG(1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール)の単一支持二重層に近接して,水分子のダイナミクス(運動の時間スケール~10^-11-10^-9)を調べるために,高分解能準弾性中性子散乱(QENS)を160-295Kの温度範囲で使用した。両方の膜に対して,これらのサンプルから弾性かつインコヒーレントに散乱された中性子の強度の温度依存性は,多層膜の以前の研究では観察されなかった一連の膜結合水の凍結/融解転移を示した。これらの逐次相転移を,二つの膜に共通し,それらの局所環境によって定義される異なるタイプの水:膜から最も遠くに位置するバルク状の水および脂質に近接した2種類の閉込められた水,の証拠として解釈した。具体的には,膜の脂質頭部基の内部および上に位置するものである,「閉込め2」と呼ばれる水のタイプおよびバルク状の水と閉込め2の水の間にある閉込め1の水を提案した。閉込め1の水は,バルク状の水の凝固点以下の温度でのみ存在する。次に,DMPCについて以前に行ったように,二つの異なる量の水を含む単一支持DMPG膜に関連する水の並進拡散係数の温度依存性を決定した。著者らの知る限りでは,双性イオンとアニオンの膜の近傍の水のダイナミクスを比較する以前の研究はなかった。DMPGおよびDMPC膜の水のダイナミクスの分析は,それらの凍結/融解挙動から推測した水の種類の分類を支持する。しかし,同じ水タイプのこれらのモデル膜間での凍結/融解挙動の大きな違いを観測するのと同様に,著者らの測定は,広い温度範囲にわたって関連する水のダイナミクスにおけるこれらの膜間の変化を示す。特に,脂質頭部基に最も近い水の拡散運動には差異がある。以前,DMPC膜のQENSスペクトルは,脂質頭部基に結合した水の動きを明らかにした。DMPG膜については,このような結合した水分子の証拠がいくつか見つかった。信号は定量分析には弱すぎる。しかし,DMPG膜の二つの水を閉じ込めて,DMPCについて観測されなかった頭部基領域におけるゆっくりとした並進拡散を観測した。その並進拡散係数の弱い温度依存性は,分子動力学シミュレーションとの比較のために生理的温度への外挿を可能にする。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *脂質二分子膜 ,  *双性イオン ,  *アニオン ,  *液体構造 ,  *水分子 ,  準弾性散乱 ,  中性子散乱 ,  非干渉性散乱 ,  弾性散乱 ,  温度依存性 ,  強度 ,  逐次相転移 ,  閉込め ,  凝固点 ,  拡散 ,  拡散係数 ,  スペクトル ,  脂肪族アミン ,  脂肪族アルコール ,  脂肪族カルボン酸 ,  無機酸エステル ,  第四アンモニウム ,  カルボン酸エステル ,  アミノアルコール ,  ポリオール
準シソーラス用語： *二層脂質膜 ,  *水の構造 ,  準弾性中性子散乱 ,  インコヒーレント散乱 ,  散乱強度 ,  並進拡散 ,  散乱スペクトル

分類 (3件)： 液体構造一般  (BK02010E) ,  脂質一般  (EB05010B) ,  生体膜一般  (EF04010G)

物質索引 (2件)： 1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン ,  1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール

タイトルに関連する用語 (5件)： 支持 ,  双性イオン ,  アニオン性 ,  水 ,  ダイナミクス