磷脂混合分离与脂滴的形成
摘要:在酵母Saccharomyces cerevisiae中,我们根据生物物理模型理论上研究了脂滴(LD)的生物发生过程。根据目前关于LD形成的模型,我们假设中性脂质在内质网(ER)的膜叶之间出现物理分离现象,当达到临界尺寸时会产生LD。数学上,我们将LD建模为平面的ER膜上的球形凸起部分。我们估计了局部磷脂的组成,并计算了由初生LD引起的膜弹性自由能变化。基于这个模型计算,我们发现在LD形成位置的膜叶中脂质逐渐分离,并伴随着曲率表面的增加。在分离过程中,磷脂单层能够通过LD生长来获得能量,这表明曲面接口的形成是由脂质分离所支持甚至驱动的。此外,我们还表明分离是热力学上必要的,否则LD将无法形成和脱落。 在Saccharomyces cerevisiae中,我们的模型预测LD的脱落数约为13纳米。这个直径远远小于实验测得的典型酵母LD的尺寸。因此,我们得出结论,如果标准的LD形成模型是正确的,LD的生物发生过程是一个两步的过程。小的LD从ER生成,然后通过一系列的融合在细胞质中成熟。
作者:J. Zanghellini, F. Wodlei, and H.-H. von Gruenberg
论文ID:0902.3413
分类:Subcellular Processes
分类简称:q-bio.SC
提交时间:2009-10-30