Molecular interpretation of fluorescence solvent relaxation of Patman and 2H NMR experiments in phosphatidylcholine bilayers

0084818 - ÚFCH JH 2008 RIV IE eng J - Journal Article
Olžyńska, Agnieszka - Zań, Anna - Jurkiewicz, Piotr - Sýkora, Jan - Gröbner, G. - Langner, M. - Hof, Martin
Molecular interpretation of fluorescence solvent relaxation of Patman and 2H NMR experiments in phosphatidylcholine bilayers.
[Interpretace relaxace rozpouštědla Patmanu a 2H NMR eperimentů ve fosfatidylcholinových membránách na molekulární úrovni.]
Chemistry and Physics of Lipids. Roč. 147, č. 2 (2007), s. 69-77. ISSN 0009-3084. E-ISSN 1873-2941
R&D Projects: GA AV ČR IAA400400503; GA ČR GA203/05/2308; GA ČR(CZ) GD203/05/H001; GA MŠMT(CZ) LC06063
Grant - others:Swedish Research Council(SE) 621-2001-3185
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Source of funding: V - Other public resources
Keywords : solvent relaxation * 2H NMR * Patman * lipid hydration * unsaturated hydrocarbon chain
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 2.396, year: 2007

The analysis of time-dependent fluorescence shifts of the bilayer probe 6-hexadecanoyl-2-(((2-(trimethylammonium)ethyl)methyl)amino)naphthalene chloride (Patman) offers valuable information on the hydration and dynamics of phospholipid headgroups. Quenching studies on vesicles composed of four phosphatidylcholines with different hydrocarbon chains (18:1c9/18:1c9, DOPC; 16:0/18:1c9, POPC; 18:1c9/16:0, OPPC; 18:1c6/18:1c6, PC.DELTA.6) show that the chromophore of Patman is defined located at the level of the sn-1 ester-group in the phospholipid, which is invariant to the hydrocarbon chain. The so-called solvent relaxation (SR) approach as well as solid-state 2H NMR reveals that DOPC and PCΔ6 are more hydrated than POPC and OPPC. A strong dependence of SR kinetics on the position of double bond in the investigated fatty acid chains was observed. Apparently, the closer the double bond is located to the hydrated sn-1 ester-group, the more mobile this group becomes.

Analýza časově rozlišeného fluorescenčního posuvu membránové sondy 6-hexadecanoyl-2-(((2-(trimethylammonium)ethyl)methyl)amino)naphthalene chloridu (Patmanu) poskytuje cenné informace o hydrataci a dynamice v oblasti polárních fosfolipidových hlav. Zhášecí studie na vesiklech složených z různých fosfolipidů (18:1c9/18:1c9, DOPC; 16:0/18:1c9, POPC; 18:1c9/16:0, OPPC; 18:1c6/18:1c6, PCDelta6) ukazují, že chromofor Patmanu je lokalizován na úrovni sn-1 esterové skupiny a jeho umístění nezávisí na druhu alifatického řetězce mastné kyseliny. Relaxace rozpouštědla a (2H) NMR demonstrují, že DOPC a PCDelta6 jsou více hydratovány než POPC a OPPC. Byla také pozorována závislost mobility esterové skupiny na poloze dvojné vazby v alifatických řetězcích: čím blíže se nachází dvojná vazba k esterové sn-1 skupině, tím mobilnější se tato skupina stává.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0147471