棕榈酰鞘磷脂（PSM）在调节脂质氢键网络中的关键作用研究

为探究脂质组成对脂质 - 脂质相互作用及氢键（H-bond）的影响，研究人员用超快二维红外光谱和分子动力学模拟研究 PSM 与二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC），发现 PSM 可调节氢键网络，稳定脂质界面，为理解鞘脂在细胞膜中的作用提供分子层面见解。

　　界面氢键在一定程度上决定了膜的结构、异质性和动力学。鉴于脂质的化学多样性，了解脂质组成如何决定脂质 - 脂质相互作用，以及这些相互作用如何转化为氢键数量和动力学，显得尤为重要。在本研究中，研究人员利用超快二维红外（2D IR）光谱和分子动力学（MD）模拟技术，探究了棕榈酰鞘磷脂（PSM）与二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）结合时，在调节脂质氢键网络中的作用。研究发现，酯羰基和酰胺羰基的氢键组合依赖于脂质的组成，PSM 浓度越高，氢键数量越多，动力学越慢。具体而言，酰胺羰基的 2D IR 光谱表明，PSM 作为氢键供体，部分取代了水介导的相互作用，直接的脂质 - 脂质氢键数量最多可达总数的 20%。这些相互作用形成了相对稳定的氢键网络，显著减缓了界面动力学。2D IR 光谱显示，两种脂质等摩尔混合时，氢键寿命相比单独的 DPPC 减缓了 45%。该研究突出了 PSM 在氢键形成中的双重作用，它能增加膜的黏度，稳定脂质界面，为深入理解鞘脂在细胞膜中的作用提供了分子层面的见解。研究结果进一步强调了实验和计算方法相结合，对于获取异质膜中界面脂质 - 脂质和脂质 - 水相互作用分子层面信息的重要性。