Связь между морфологией и молекулярным составом мембраны является определяющей при фор-мировании внутриклеточных органелл и транспортных везикул. Основными факторами, поддер-живающими неоднородность липидного состава в клеточных мембранах, являются липид-белко-вые взаимодействия и фазовое разделение в смеси. Кроме того, липиды, обладающие спонтанной кривизной, предпочитают участки мембраны с определенной геометрической кривизной. Является ли кривизна достаточным фактором для поддержания неоднородного распределения липида, остается предметом активного обсуждения в литературе. В этой работе мы демонстрируем, что изгиб мембраны до кривизны, сравнимой с обратной толщиной бислоя, приводит к существенному пере-распределению лилидов, обладающих большой спонтанной кривизной, таких как диолеоилфосфатидилэтаноламин (ДОФЭ). В качестве сильно изогнутого бислоя используются цилиндрические липиднъте нанотрубки, вытянутые из плоской липидной мембраны. Радиус кривизны мембраны нанотрубки определяется соотношением латерального натяжения и модуля изгиба бислоя и составляет порядка 10 нм. При формировании нанотрубок, содержащих ДОФЭ, наблюдается процесс медденной релаксации радиуса, приводящий к уменьшению радиуса нанотрубки, при этом медленная релаксация не наблюдается для нанотрубок, не содержащих ДОФЭ. Значение спонтанной кривизны ДОФЭ, рассчитанное в предположении об уменьшении эффективного модуля изгиба при аккумуляции ДОФЭ во внутреннем монослое нанотрубки, составляет 0.4 нм-1, что совпадает с литературными данными. Таким образом, перераспределение липидов должно учитываться при оценках состава и материальных параметров сильно деформированных мембранных структур, таких, как промежуточные структуры, возникающие в процессах слияния и деления.
展开▼
