Combination of ellipsometry, laser scanning microscopy and Z-scan fluorescence correlation spectroscopy elucidating interaction of cryptdin-4 with supported phospholipid bilayers

0311018 - ÚFCH JH 2009 RIV GB eng J - Journal Article
Miszta, Adam - Macháň, Radek - Benda, Aleš - Ouellette, A. J. - Hermens, W. Th. - Hof, Martin
Combination of ellipsometry, laser scanning microscopy and Z-scan fluorescence correlation spectroscopy elucidating interaction of cryptdin-4 with supported phospholipid bilayers.
[Kombinace elipsometrie, laserové skenovací mikroskopie a Z-skenové fluorescenční korelační spektroskopie objasňuje interakci cryptdinu-4 s podporovanými fosfolipidovými dvojvrstvami.]
Journal of Peptide Science. Roč. 14, č. 4 (2008), s. 503-509. ISSN 1075-2617. E-ISSN 1099-1387
R&D Projects: GA MŠMT(CZ) LC06063; GA ČR GA203/05/2308; GA ČR(CZ) GD203/05/H001
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : cryptdin-4 * megainin 2 * supported phospholipid bilayers * ellipsometry
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 1.654, year: 2008

The present study has two main objectives. The first is to characterize antimicrobial peptide (AMP) cryptdin-4 (Crp-4) interactions with biological membranes and to compare those interactions with those of magainin 2. The second is to combine the complementary experimental approaches of laser scanning microscopy (LSM), ellipsometry, and Z-scan fluorescence correlation spectroscopy (FCS) to acquire comprehensive information on mechanisms of AMP interactions with supported phospholipid bilayers (SPBs) - a popular model of biological membranes. LSM shows appearance of inhomogencities in spatial distribution of lipids in the bilayer after treatment with Crp-4. Ellipsometric measurements show that binding of Crp-4 does not significantly change the lipid structure of the bilayer (increase in adsorbed mass without a change in thickness of adsorbed layer). Furthermore, Crp-4 slows the lateral diffusion of lipids within the membrane as shown by Z-scan FCS.

Prezentovaná studie má dva hlavní cíle. První je charakterizovat interakce antimikrobiálního peptidu (AMP) cryptdinu-4 (Crp-4) s biologickými membránami, a porovnat tyto interakce s interakcemi magaininu 2. Druhý je zkombinovat doplňkové experimentální přístupy laserové skenovací mikroskopie (LSM), elipsometrie a z-skenové fluorescenční korelační spektroskopie (FCS) pro získání obsáhlých informací ohledně mechanismu AMP interakcí s podporovanými fosfolipidovými dvojvrstvami (SPBs) – populárním modelem biologických membrán. LSM ukazuje vznik nehomogenit v prostorové distribuci lipidové dvojvrstvy po ošetření Crp-4. Elipsometrická měření ukazují, že vazba Crp-4 významně nemění lipidovou strukturu dvojvrstvy (vzrůst adsorbované hmoty bez změny tloušťky adsorbované vrstvy). Dále Crp-4 zpomaluje laterální difusi lipidů v membráně, jak ukazuje Z-skenovací FCS. Všechny změny dvojvrstvy vyvolané Crp-4 mohou být částečně obráceny vymytím vzorku nadbytkem pufru.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0162739