緩(huan)沖(chong)

制備 Bicelles 的(de)一(yi)種(zhong)有(you)效且方(fang)便的(de)方(fang)法(fa)是使用(yong)含有(you) 10mM 磷酸(suan)鹽緩(huan)沖(chong)(chong)液（pH 6.6）、0.15 mM N3Na、93% H2O（HPLC 級）、7% D2O (99.9%) 的(de)緩(huan)沖(chong)(chong)溶液。下面(mian)，將該溶(rong)液(ye)簡稱(cheng)為緩沖液(ye)。

比塞勒地層

總共含有 15% w/v（150mg 脂質/ml）的 DMPC/DHPC 儲(chu)備溶液(ye)制備如下：

1. 將(jiang)緩沖液添加到凍干脂質混合物(wu)中。 50 mg 脂質混合物，280 mg 緩沖液 200 mg 脂質混合物，1130 mg 緩沖液

2. 讓混合(he)物在室溫（18-220°C）下水合(he)幾(ji)個(ge)小時。 “q"為 2.8 – 3.0 的脂質混合物，水合作用在 2 – 3 小時內完成。“q"為 3.25 – 3.5 的脂質(zhi)混合物需要 24 小時(shi)才能全部(bu)水合。可以通過(guo)將(jiang)任何(he)混(hun)合物加熱(re)至 40°C 10 分鐘并循環(huan)至 18°C 兩次，然后(hou)短暫渦(wo)旋來實(shi)現加速(su)水合（一(yi)小時）。

蛋白質-Bicelle 混合(he)物

將兩體積的蛋白質溶液添加(jia)到一(yi)體積的 bicelle 溶液中。

二元磷脂顆粒(li) (Bicelles) 全部(bu)改變了核磁共(gong)振大分(fen)子結(jie)構分(fen)析(xi)

水溶性蛋白(bai)質(zhi)結構的測(ce)定

Tjandra 和 Bax (1) 最近開發了一(yi)種新(xin)的核磁共(gong)振(zhen) (NMR) 技(ji)術，可以(yi)在(zai)液晶浴中輕輕排列蛋(dan)白質分子，使研究人員能(neng)夠(gou)確定相(xiang)鄰原子之(zhi)間的每個鍵(jian)相(xiang)對于分子其余部(bu)分的取向。通(tong)過編譯(yi)原子之間的所(suo)有此類方(fang)向(xiang)，可(ke)以得出蛋(dan)白質(zhi)的精確圖譜。在略高于室溫的水溶液(ye)中，脂質(zhi)從凝膠轉(zhuan)變為液(ye)晶 (LC) 相，形成圓盤狀顆粒，通(tong)常稱為 bicelles (2)，直(zhi)徑為數百埃(ai)，厚度約為 40? 。脂(zhi)質是抗磁性的，因此(ci)，bicelles 的方向與其(qi)法向正交于磁場。然而，這些樣品(pin)的(de)壽命和(he)取向溫(wen)度范圍很大(da)程度上取決于樣品(pin)成分(fen)和(he)實驗條件(jian)。Losonczi 和 Prestegard (3) 證明，用少(shao)量帶電兩(liang)親物(wu)摻雜(za)稀釋的(de) bicelle 溶(rong)液可顯著提高穩定性和排(pai)列程度，并(bing)擴大(da)這(zhe)些系統的(de)取向溫度范圍。

基(ji)于膠體(ti)的(de) DLVO 理論(lun)，提出了 bicelle 聚集(ji)對樣品成(cheng)分依賴性(xing)的(de)解釋(shi)。Crowell 和(he) Macdonald (4) 在 25-50°C 的(de)溫(wen)度范圍內使用固態(tai)磷(lin) (31P) 和(he)氘 (2H) NMR 光譜來研(yan)究(jiu)由(you) 1,2-二(er)肉豆蔻酰基(ji)-sn-Glycero-3- 組(zu)成的(de)雙層膠束(shu) (bicelles)磷(lin)酸(suan)(suan)膽堿 (DMPC) 和(he) 1,2-二(er)己酰基(ji)-sn-甘油(you)-3-磷(lin)酸(suan)(suan)膽堿 (DHPC)，存(cun)在陰離(li)子(zi)脂質(zhi) 1,2-二(er)肉豆蔻酰基(ji)-sn-甘油(you)-3-磷(lin)酸(suan)(suan)甘油(you) (DMPG) 或陽離(li)子(zi)脂質(zhi) 1 時(shi),2-二(er)肉豆蔻酰基(ji)-3-三甲(jia)基(ji)丙(bing)烷(wan)銨 (DMTAP)。31P-NMR譜表明，當DMPG/DMPC比例為0至50/50以及DMTAP/DMPC比例為0至40/60時(shi)，形成雙胞結構，而DHPC的總濃度(du)保持恒定。含有帶電(dian)兩親物的(de)雙(shuang)分子團的(de)形(xing)成(cheng)取(qu)決于 NaCl 的(de)存(cun)在，50 mM NaCl 足以(yi)在所研究(jiu)的(de)所有帶電(dian)兩親物濃度下形(xing)成(cheng)雙(shuang)分子團，而 150 mM NaCl 可為各(ge)種(zhong) 31PNMR 共振信(xin)號提供更(geng)好(hao)的(de)分辨率。2H-NMR 譜(pu)表明，頭(tou)基氘化 DMPC 的四(si)極(ji)分裂 Dv 作為(wei)存在的負電(dian)荷(he)與正電(dian)荷(he)數量的函數成反比變(bian)(bian)化，并且(qie) α-碳上的氘核(he)的變(bian)(bian)化與 α-碳上的氘核(he)的變(bian)(bian)化在意義上相反。 β-碳。這表明頭基氘(dao)代磷(lin)脂(zhi)酰膽堿(jian)在 bicelles 中充當分子電壓計(ji)，其方式與球(qiu)形囊泡(pao)中的作用大致相(xiang)同。

PH值穩定的(de)Bicelles

為了(le)提高(gao) Bicelles 在(zai)較寬 pH 范圍內的(de)(de)穩定性，Ottiger & Bax (5) 證明，二(er)十四烷基磷脂酰(xian)膽(dan)堿(jian) (14-O-PC) 或二(er)十二(er)烷基磷脂酰(xian)膽(dan)堿(jian) (12-O-PC) 和二(er)己基磷脂酰(xian)膽(dan)堿(jian) (6-O-PC) 的(de)(de)混合物水在(zai)與先(xian)前報道的(de)(de)由 DMPC 和 DHPC 組成的(de)(de) bicelle 類似的(de)(de)條件下形成溶致液晶(jing)相。DMPC 和 DHPC 中存在的(de)(de)羧酸酯(zhi)鍵被其烷(wan)基類似物(wu)中的(de)(de)醚鍵取代，這防止了這些化(hua)合物(wu)的(de)(de)酸或堿催(cui)化(hua)水解(jie)。在 2.3-10.4 pH 范(fan)圍(wei)內測(ce)量泛(fan)素的(de) 15N-1H 偶極耦合表明，該蛋白質在整個范(fan)圍(wei)內保留了(le)與(yu)其在 pH 6.5 時的(de)結構非常(chang)相似的(de)骨架構象。此外(wai)，卡瓦(wa)涅羅(luo)等人。(6) 制備并表征了由 1,2-Di-O-十二烷(wan)基(ji)-sn-甘(gan)油-3-磷酸(suan)(suan)膽堿 (DIODPC) 和 3-(ChlorAmidoPropyl)-二甲基(ji)銨-2-羥基(ji)-1-丙(bing)烷(wan)磺酸(suan)(suan)鹽組成(cheng)的新型 Bicelle 系統（查普索(suo)）。在 4.3:1 的最佳 DIODPC/CHAPSO 摩爾比下，該介質從 pH 6.5 變為磁性取向至 pH 1.0。與(yu)之前(qian)報道的酰基磷脂 bicelle 制劑不同(tong)，這些(xie) bicelle 在(zai)低 pH 下化學(xue)穩(wen)定(ding)，并且能夠誘(you)導蛋白(bai)質排列，如(ru)在(zai) pH 2.1 下測量(liang)的來自氧化亞鐵硫桿菌(jun)的銹花青(qing)素的大(da)殘余偶極耦合(he)所說明(ming)的。DIODPC/CHAPSO 系統(tong)特別適用于測量(liang)需要(yao)強酸(suan)性條件(jian)的大分子的殘余偶極(ji)耦合。

脂(zhi)溶性蛋(dan)白結構的測(ce)定

斯特(te)魯(lu)普等人(ren)。(7) 研究(jiu)了 Myr-d27-GNAAAAKKGSEQES (Cat14) 的(de)氘核磁(ci)共振譜，該肽是來自 cAMP 依賴性(xing)(xing)蛋(dan)白激酶 A (PKA) 催化亞(ya)基(ji)的(de) N 端 14 個殘基(ji)肽，以(yi)說明中性(xing)(xing)和酸(suan)性(xing)(xing)磷(lin)脂(zhi)如(ru)何(he)磁(ci)性(xing)(xing)排(pai)列bicelles 可用(yong)于表征肽與膜(mo)結合(he)的(de)順(shun)序和模式。由于 Cat14 是電中性的，因此負責結合的主要相互作(zuo)用(yong)是將肉豆蔻(kou)酰基插入雙(shuang)層(ceng)的疏(shu)水核心(xin)。磷(lin)脂(zhi)酰(xian)膽堿 DMPC:DHPC bicelles 中包含 25% 磷(lin)脂(zhi)酰(xian)絲氨酸 (DMPS) 或磷(lin)脂(zhi)酰(xian)甘油 (DMPG) 會導(dao)致肽的排(pai)序相對(dui)于正常(chang) bicelle 適度增(zeng)加(jia)，可能是因為磷(lin)脂(zhi)頭基與兩者之(zhi)間有利的靜電相互(hu)作(zuo)用(yong)賴氨酸位于第(di)(di) 7 和(he)第(di)(di) 8 位。通過仔細調整(zheng)脂(zhi)質組成、pH 和(he)離子強度，成功(gong)制備了(le)酸性(xing) bicelles。普羅瑟(se)等人。(8) 開(kai)發了一種(zhong)新的與鐿(yi)絡合(he)(he)的磷脂螯合(he)(he)物 (DMPE-DTPA:Yb3+)，它(ta)被證(zheng)明可以(yi)很容(rong)易地融入模型膜系(xi)統中，然后可以(yi)在磁場(chang)中對齊(qi)，使得平均雙(shuang)層(ceng)法線(xian)位于磁場(chang)中。這(zhe)種所謂的(de)正序近晶相，其脂質由低(di)于 1% DMPE-DTPA:Yb3+ 組(zu)成，非常適(shi)合通過固態 NMR、低(di)角(jiao)度衍(yan)射和(he)需要(yao)定向樣品的(de)光(guang)譜技術進行膜蛋白結構研(yan)究。螯(ao)合物 DMPE-DTPA:Yb3+ 與鑭(lan)系元(yuan)素離子牢固結合，并用(yong)(yong)于(yu)在磁場中(zhong)定(ding)向膜(mo)，防止直接的(de)鑭(lan)系元(yuan)素與蛋白質相互作用(yong)(yong)，并顯著(zhu)減少順磁位移(yi)和譜線展寬。正向排列的(de)鑭(lan)系(xi)元素螯合膜(mo)的(de)很大好(hao)處在于其(qi)在大型(xing)固定膜(mo)蛋白研(yan)究中的(de)應(ying)用。類似的(de)低自旋鑭系元素螯合(he)物可應用(yong)于水溶性蛋白(bai)質(zhi)的(de)場有序溶液(ye)核磁(ci)共(gong)振(zhen)研(yan)究以(yi)及新(xin)的(de)磁(ci)性排列液(ye)晶相的(de)設(she)計。