脂筏是质膜中的动态纳米结构域，通过聚集在一起并在膜平面内长大，同时也在不同的膜上彼此对齐，在膜间过程中发挥着至关重要的作用。然而，脂筏逐层排列的物理起源仍有待阐明。

近日，韩国高等研究院Changbong Hyeon，韩国科学技术院Myung Chul Choi证明膜间距是调节脂筏膜间聚集的关键决定因素。

文章要点

1）研究人员使用了相分离的脂类多层膜，通过静电筛选和渗透压实现了膜间距的控制。结合荧光和同步加速器 X 射线反射技术，研究人员观察到，随着膜间距离从 约 105 减小到约 70 Å，模仿脂筏的 L_o 域沿着膜的面外轴排列。这种排列还与面内域生长相结合。

2）为了研究这种距离依赖性域聚类背后的驱动力，研究人员使用3个模型系统进行了分子动力学模拟，这3个模型系统分别代表膜间距离为70 Å和105 Å时的L_o−L_o对齐、L_d−L_d对齐和L_o−L_d未对齐状态。模拟表明，仅当膜间距离为 70 Å 时，对齐状态在能量上才变得比未对齐状态有利。这种现象有效地减少了表面水的体积，由于与膜表面的相互作用，与本体水相比，水分子之间形成的氢键（HBs）更少。

这种依赖于距离的筏排列切换机制可能作为各种膜间过程的先决条件发挥重要作用。

参考文献

Suho Lee, et al, Water Hydrogen-Bond Mediated Layer by Layer Alignment of Lipid Rafts as a Precursor of Intermembrane Processes, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00544

https://doi.org/10.1021/jacs.4c00544