带直流电场下阴离子脂质双层膜中结构域的侧向传输：粗粒化分子动力学研究
摘要：生物膜中脂质、蛋白质和自组装结构的动态侧向输运在多种细胞过程中起着关键作用。在本研究中，我们对由中性脂质和阴离子脂质二元混合物组成的囊泡进行了粗粒化分子动力学模拟，以研究在施加直流（DC）电场的情况下个体脂质分子和自组装脂质结构的侧向输运。在电场的潜力作用下，丰富阴离子脂质的相分离区域被困在电场相反的方向。随后，电场的反转引起了单向区域运动。在区域运动过程中，区域大小保持不变，但大量的阴离子脂质在阴离子脂质丰富的区域和周围的大量脂质之间进行交换。区域运动的速度（集体脂质运动）与电场强度显示出显著正相关，而区域和大量之间的阴离子脂质交换（个体脂质运动）与电场强度没有明显的相关性。围绕区域的脂质的平均速度场显示出二维源偶极。我们揭示了应用电场的潜力力和准二维流体力学摩擦力之间的平衡，很好地解释了区域运动对电场强度的依赖性。本研究结果揭示了自组装脂质区域对施加电场的层次动态响应，有助于控制脂质和膜插入物的侧向运输。
作者：Hiroaki Ito, Naofumi Shimokawa, Yuji Higuchi
论文ID：2304.01679
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-08-31