Melatonin alters fluid phase co-existence in POPC/DPPC/cholesterol membranes
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The structure and biophysical properties of lipid biomembranes are important for normal function of plasma and organelle membranes, which is essential for proper functioning of living cells. In Alzheimer’s disease (AD) the structure of neuronal membranes becomes compromised by the toxic effect of amyloid- β (A β ) protein which accumulates at neuron synapses, resulting in membrane perforation and dysfunction, oxidative stress and cell death. Melatonin is an important pineal gland hormone that has been shown to be protective against A β toxicity in cellular and animal studies, but the molecular mechanism of this protection is not well understood. It has been shown that melatonin can interact with model lipid membranes and alter the membrane biophysical properties, such as membrane molecular order and dynamics. This effect of melatonin has been previously studied in simple model bilayers with one or two lipid components, we consider a more complex ternary lipid mixture as our membrane model. In this study, we used 2 H-NMR to investigate the effect of melatonin on lipid phase behaviour of a three-component model lipid membranes composed of 1,2-dipalmitoyl- sn -glycero-3-phosphocholine (DPPC), 1-palmitoyl-2-oleoyl- sn -glycero-3-phosphocholine (POPC) and cholesterol. We used deuterium labelled palmitoyl- d 31 in POPC- d 31 and DPPC- d 62 separately, to probe the changes in hydrocarbon chain order as a function of temperature and varying concentrations of melatonin. We found that melatonin concentration influences phase separation in these ternary mixtures somewhat differently depending on whether POPC- d 31 or DPPC- d 62 was used. At 5 mol% melatonin we observed phase separation in samples with POPC- d 31 , but not with DPPC- d 62 . However, at 10 mol% melatonin phase separation was observed in both samples with either POPC- d 31 or DPPC- d 62 . These results indicate that melatonin can have a strong effect on membrane structure and physical properties, which may provide some clues to understanding how melatonin protects against A β . SIGNIFICANCE Melatonin has been shown to be protective against A β pathology in animal and cellular studies. Although the mechanism of this protection is not well-understood, melatonin’s membrane-active properties may be important in this regard. In this work solid-state deuterium nuclear magnetic resonance was used to study the effect of melatonin on the POPC/DPPC/cholesterol model membranes. Specifically, we showed that melatonin modifies lipid hydrocarbon chain order to promote phase separation. This knowledge helps to explain the role of melatonin in lipid domain formation and may provide a deeper understanding of the mechanism of melatonin neuroprotection in AD.
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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 ».