通过和频生成光谱技术研究多巴胺与脂质在分子层面的相互作用

《Biophysical Journal》：Molecular-level interaction of dopamine with lipids studied by sum frequency generation spectroscopy

　　

郝翠东|寸升伟|肖庆莲|姜明|秦涛|胡鹏城

南京医科大学附属江宁医院心内科，中国江苏省南京市211100

摘要

多巴胺是一种在心脏病学和急诊医学中广泛使用的临床必需药物。在药物治疗过程中，多巴胺与脂质膜之间的相互作用是不可避免的。然而，它们在分子层面的相互作用尚未得到充分研究。在这项研究中，我们利用和频生成（SFG）光谱技术实时、原位地探究了多巴胺与带负电荷的磷脂酰甘油（PG）脂质双层的相互作用。实验结果表明，在低浓度（1.0 mM）的多巴胺作用下，双层的外层和内层脂质膜均未受到明显影响；而在高浓度（10 mM）的多巴胺作用下，由于多巴胺与脂质膜之间形成的氢键和静电相互作用，外层脂质膜发生了结构变化。加入10 mM多巴胺前后，CD₃基团的平均倾斜角度分别分别为33°和38°。据我们所知，这项研究首次实验性地量化了多巴胺对脂质分子在双层中取向变化的影响。这些发现为多巴胺与膜之间的相互作用提供了分子层面的见解，为开发涉及多巴胺相关膜过程的新心血管治疗方法（如治疗低血压、休克和心力衰竭）提供了理论支持。