Молекулярные свойства липидной системы модели рогового слоя: крупные однослойные везикулы

Липиды рогового слоя относительно сложны, и#nbsp;их#nbsp;химические и#nbsp;физические свойства на#nbsp;молекулярном уровне мало изучены. Большие однослойные везикулы (LUV) с#nbsp;составом липидов, подобным составам рогового слоя, были приготовлены при pH#nbsp;9 с#nbsp;коммерчески доступными липидами.
Эта система была использована в#nbsp;качестве модельной системы для#nbsp;молекулярных исследований липидов рогового слоя. LUV были выбраны в#nbsp;качестве модельной системы, поскольку они сравнительно более стабильны и#nbsp;могут быть более количественно охарактеризованы с#nbsp;точки зрения концентрации липидов, площади поверхности и#nbsp;объема, чем модельные системы, такие как суспензии смесей липидов, липидные пленки и#nbsp;небольшие однослойные везикулы.

Результаты исследований наших LUV методом замораживания и#nbsp;криоэлектронной микроскопии показали наличие сферических пузырьков. Измерения квазиупругого светорассеяния выявили узкое распределение по#nbsp;размерам, с#nbsp;центром около 119#nbsp;нм. При комнатной температуре LUV были стабильны в#nbsp;течение нескольких недель при pH#nbsp;9 и#nbsp;в#nbsp;течение более 15 часов, но#nbsp;менее 24 часов при pH#nbsp;6.

Измерения дифференциальной сканирующей калориметрии показали широкие эндотермические переходы с#nbsp;центром около 60−65 градусов C, что близко соответствует температуре перехода, сообщается для#nbsp;липидных экстрактов рогового слоя. Спиновые зонды, 5-доксилстеариновая кислота и#nbsp;12-доксилстеариновая кислота, использовались для#nbsp;изучения молекулярной динамики липидов с#nbsp;помощью электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Результаты ЭПР показали более ограниченное движение вблизи полярной области головной группы, чем вблизи центра области алкильной цепи. Профили движения спиновых меток вблизи полярной головной группы и#nbsp;в#nbsp;области алкильной цепи в#nbsp;LUV были получены в#nbsp;зависимости от#nbsp;температуры в#nbsp;диапазоне от#nbsp;25 до#nbsp;90 градусов C.

Мы#nbsp;также обнаружили, что распределение между липидной и#nbsp;водной фазами для#nbsp;каждого спинового зонда зависело от#nbsp;температуры и#nbsp;обычно коррелировало с#nbsp;фазовыми переходами, наблюдаемыми с#nbsp;помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, и#nbsp;с#nbsp;подвижностью алкильных цепей, наблюдаемой с#nbsp;помощью ЭПР.

Таким образом, эта система LUV хорошо подходит для#nbsp;дополнительных молекулярных исследований в#nbsp;различных экспериментальных условиях.