کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11030927 1646121 2018 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Crossover from picosecond collective to single particle dynamics defines the mechanism of lateral lipid diffusion
ترجمه فارسی عنوان
متقاطع از پیکاسکوئد جمعی به دینامیک ذرات تک تعریف مکانیسم انتشار لیپیدهای جانبی است
کلمات کلیدی
انتشار لیپید جانبی، دو لایه لیپیدی، دینامیک لیپید پیکوساکونه، فاز لیپید، فونون های صوتی و نوری،
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری بیوشیمی، ژنتیک و زیست شناسی مولکولی زیست شیمی
چکیده انگلیسی
It has been widely accepted that the thermally excited motions of the molecules in a cell membrane is the prerequisite for a cell to carry its biological functions. On the other hand, the detailed mapping of the ultrafast picosecond single-molecule and the collective lipid dynamics in a cell membrane remains rather elusive. Here, we report all-atom molecular dynamics simulations of a 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine bilayer over a wide range of temperature. We elucidate a molecular mechanism underlying the lateral lipid diffusion in a cell membrane across the gel, rippled, and liquid phases using an analysis of the longitudinal and transverse current correlation spectra, the velocity auto-correlation functions, and the molecules mean square displacements. The molecular mechanism is based on the anomalous ultrafast vibrational properties of lipid molecules at the viscous-to-elastic crossover. The macroscopic lipid diffusion coefficients predicted by the proposed diffusion model are in a good agreement with experimentally observed values. Furthermore, we unveil the role of water confined at the water-lipid interface in triggering collective vibrations in a lipid bilayer.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes - Volume 1860, Issue 11, November 2018, Pages 2446-2455
نویسندگان
, , , ,