Gramicidin increases lipid flip-flop in symmetric and asymmetric lipid vesicles
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Unlike most transmembrane proteins, phospholipids can migrate from one leaflet of the membrane to the other. Because this spontaneous lipid translocation (flip-flop) tends to be very slow, cells facilitate the process with enzymes that catalyze the transmembrane movement and thereby regulate the transbilayer lipid distribution. Non-enzymatic membrane-spanning proteins with unrelated primary functions have also been found to accelerate lipid flip-flop in a nonspecific manner and by various hypothesized mechanisms. Using deuterated phospholipids, we examined the acceleration of flip-flop by gramicidin channels which have well-defined structures and known function, features that make them ideal candidates for probing the protein-membrane interactions underlying lipid flip-flop. To study compositionally and isotopically asymmetric proteoliposomes containing gramicidin, we expanded a recently developed protocol for the preparation and characterization of lipid-only asymmetric vesicles. Channel incorporation, conformation, and function were examined with small-angle X-ray scattering, circular dichroism and a stopped-flow spectrofluorometric assay, respectively. As a measure of lipid scrambling we used differential scanning calorimetry to monitor the effect of gramicidin on the melting transition temperatures of the two bilayer leaflets. The two calorimetric peaks of the individual leaflets merged into a single peak over time suggestive of scrambling activity, and the effect of the channel on the transbilayer lipid distribution in both symmetric POPC and asymmetric POPC/DMPC vesicles was quantified from proton NMR measurements. Our results show that gramicidin increases lipid flip-flop in a complex, concentration-dependent manner. To determine the molecular mechanism of the process we used molecular dynamics simulations and further computational analysis of the trajectories to estimate the amount of membrane deformation in the samples. Together, the experimental and computational approaches were found to constitute an effective means for studying the effects of transmembrane proteins on lipid distribution in both symmetric and asymmetric model membranes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».