Энергия взаимодействия мембранных липидных доменов, вычисленная с учетом деформаций поперечного изгиба и наклона
Т. Р. Галимзянов, Р. Ю. Молотковский, Б. Б. Хейфец, С. А. Акимов
Институт физической химии и электрохимии им. Фрумкина РАН, 119071 Москва, Россия
Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", 119049 Москва, Россия
Abstract
В клеточных мембранах формируются специфические домены, называемые
рафтами. В модельных мембранах схожие липидные домены могут быть сформированы в
результате фазового разделения. При этом размер рафтов может оставаться малым
(10-100 нм) в течение длительного времени. Характерное время жизни
ансамбля нанорафтов существенно зависит от характера взаимодействия рафтов
между собой. В настоящей работе вычислена энергия взаимодействия границ двух
рафтов. Предполагалось, что толщина бислоя рафта больше толщины окружающей
мембраны и на границе возникают упругие деформации, направленные на
сглаживание скачка толщины. При сближении рафтов деформации от их границ
перекрываются, что определяет нетривиальный профиль энергии взаимодействия.
Показано, что слияние рафтов идет в две стадии: вначале сливаются монослои
рафта в одном монослое липидного бислоя, а затем происходит слияние монослоев
рафта в другом монослое липидного бислоя. Каждый из этапов слияния требует
преодоления энергетического барьера высотой (0.08-0.12)kBT на
1 нм длины границы. Полученные результаты позволяют объяснить стабильность
ансамбля рафтов конечного размера.