Procedimientos de fabricación y medidas de birrefringencia para diseñar Ion lantánido magnéticamente sensibles quelantes ensamblajes de fosfolípidos

Stéphane Isabettini; Mirjam E. Baumgartner; Peter Fischer; Erich J. Windhab; Marianne Liebi; Simon Kuster

doi:10.3791/56812

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Artículo de método

Procedimientos de fabricación y medidas de birrefringencia para diseñar Ion lantánido magnéticamente sensibles quelantes ensamblajes de fosfolípidos

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DOI:

10.3791/56812

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3 de enero de 2018

Stéphane Isabettini¹ , Mirjam E. Baumgartner¹ , Peter Fischer¹ , Erich J. Windhab¹ , Marianne Liebi² , Simon Kuster¹

¹Laboratory of Food Process Engineering, ETH Zurich, ²MAX IV Laboratory, Lund University

En este artículo

Resumen

Se presentan procedimientos de fabricación para el ion lantánido altamente magnéticamente sensibles quelantes conjuntos polimoleculares. La respuesta magnética se basa en el tamaño de la Asamblea, que se adapta por extrusión a través de membranas nanopore. Las Asambleas alignability magnética y los cambios estructurales inducidos por la temperatura son monitoreados por las mediciones de birrefringencia, una técnica gratuito para resonancia magnética nuclear y dispersión de neutrones de ángulo pequeño.

Resumen

Bicelles son conjuntos polimoleculares de disco ajustables formados de una gran variedad de mezclas de lípidos. Las aplicaciones van desde estudios estructurales de proteínas de membrana por resonancia magnética nuclear (RMN) a desarrollos nanotecnológicos incluyendo la formación de geles ópticamente activos y magnéticamente conmutables. Estas tecnologías requieren un control alto del tamaño de la Asamblea, respuesta magnética y resistencia térmica. Mezclas de 1, 2-dimyristoyl -sn- glycero-3-fosfocolina (DMPC) y sus iones lantánidos (Ln^{3 +}) quelante conjugado de fosfolípidos, 1, 2-dimyristoyl -sn- glycero-3-fosfo-etanolamina-dietilenglicol triaminepentaacetate () DMPE-DTPA), montar en conjuntos altamente magnéticamente sensibles tales como DMPC/DMPE-DTPA/Ln^{3 +} (proporción molar de 4:1:1) bicelles. Introducción de colesterol (Chol-OH) y derivados esteroides en la bicapa resulta en otro conjunto de ensamblados que ofrece propiedades fisico-químicas únicas. Para una composición de lípidos determinado, la alignability magnética es proporcional al tamaño del bicelle. La complejación de Ln^{3 +} resulta en respuestas magnéticas sin precedentes en términos de magnitud y alineación de dirección. El colapso de la termo-reversible del disco-como las estructuras en vesículas al calentarse permite adaptación de dimensiones de las asambleas por extrusión a través de filtros de membrana con tamaño de poro definido. Las bicelles magnética alignable se regeneran por refrigeración a 5 ° C, resultando en conjunto las dimensiones definidas por los precursores de la vesícula. En este documento, se explica este procedimiento de fabricación y el alignability magnético de las Asambleas se cuantifica por mediciones de birrefringencia bajo un campo de magnético 5.5 T. La señal de la birrefringencia, procedente de la bicapa de fosfolípidos, además permite la monitorización de polimoleculares cambios que ocurren en la bicapa. Esta técnica simple es complementaria a los experimentos de NMR que comúnmente se emplean para caracterizar bicelles.

Introducción

Bicelles son conjuntos polimoleculares de disco como de numerosas mezclas de lípidos. ¹ ^, ² ^, ³ ^, ⁴ ^, ⁵ son ampliamente utilizados para la caracterización estructural de biomoléculas de membrana por espectroscopia de RMN. ⁶ ^, ⁷ sin embargo, los esfuerzos recientes tienen por objeto ampliar el campo de posibles aplicaciones. ⁵ ^, ⁸ ^, ⁹ el sistema de bicelle m....