Concentration dependence of lipopolymer self-diffusion in supported bilayer membranes
Notice bibliographique
Résumé
Self-diffusion coefficients of poly(ethylene glycol)2k-derivatized lipids (DSPE-PEG2k-CF) in glass-supported DOPC phospholipid bilayers are ascertained from quantitative fluorescence recovery after photobleaching (FRAP). We developed a first-order reaction-diffusion model to ascertain the bleaching constant, mobile fraction and lipopolymer self-diffusion coefficient D(s) at concentrations in the range c ≈ 0.5-5 mol%. In contrast to control experiments with 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-(7-nitro-2-1,3-benzoxadiazol-4-yl) (ammonium salt) (DOPE-NBD) in 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC), the lipopolymer self-diffusion coefficient decreases monotonically with increasing concentration, without a distinguishing mushroom-to-brush transition. Our data yield a correlation D(s) = D(0)/(1 + αc), where D(0) ≈ 3.36 µm(2) s(-1) and α ≈ 0.56 (with c expressed as a mole percent). Interpreting the dilute limit with the Scalettar-Abney-Owicki statistical mechanical theory for transmembrane proteins yields an effective disc radius a(e) ≈ 2.41 nm. On the other hand, the Bussell-Koch-Hammer theory, which includes hydrodynamic interactions, yields a(e) ≈ 2.92 nm. As expected, both measures are smaller than the Flory radius of the 2 kDa poly(ethylene glycol) (PEG) chains, R(F) ≈ 3.83 nm, and significantly larger than the nominal radius of the phospholipid heads, a(l) ≈ 0.46 nm. The diffusion coefficient at infinite dilution D(0) was interpreted using the Evans-Sackmann theory, furnishing an inter-leaflet frictional drag coefficient b(s) ≈ 1.33 × 10(8) N s m(-3). Our results suggest that lipopolymer interactions are dominated by the excluded volume of the PEG-chain segments, with frictional drag dominated by the two-dimensional bilayer hydrodynamics.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».