Molecular View of Cholesterol Flip-Flop and Chemical Potential in Different Membrane Environments
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
The relative stability of cholesterol in cellular membranes and the thermodynamics of fluctuations from equilibrium have important consequences for sterol trafficking and lateral domain formation. We used molecular dynamics computer simulations to investigate the partitioning of cholesterol in a systematic set of lipid bilayers. In addition to atomistic simulations, we undertook a large set of coarse grained simulations, which allowed longer time and length scales to be sampled. Our results agree with recent experiments (Steck, T. L.; et al. Biophys. J. 2002, 83, 2118-2125) that the rate of cholesterol flip-flop can be fast on physiological time scales, while extending our understanding of this process to a range of lipids. We predicted that the rate of flip-flop is strongly dependent on the composition of the bilayer. In polyunsaturated bilayers, cholesterol undergoes flip-flop on a submicrosecond time scale, while flip-flop occurs in the second range in saturated bilayers with high cholesterol content. We also calculated the free energy of cholesterol desorption, which can be equated to the excess chemical potential of cholesterol in the bilayer compared to water. The free energy of cholesterol desorption from a DPPC bilayer is 80 kJ/mol, compared to 67 kJ/mol for a DAPC bilayer. In general, cholesterol prefers more ordered and rigid bilayers and has the lowest affinity for bilayers with two polyunsaturated chains. Overall, the simulations provide a detailed molecular level thermodynamic description of cholesterol interactions with lipid bilayers, of fundamental importance to eukaryotic life.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
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)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découle