How does excess phenylalanine affect the packing density and fluidity of a lipid membrane?

膜流动性 化学 脂质双层 分子动力学 单体 生物物理学 磁导率 膜透性 生物化学 有机化学 生物 计算化学 聚合物
作者
Shakkira Erimban,Snehasis Daschakraborty
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:23 (48): 27294-27303 被引量:3
标识
DOI:10.1039/d1cp05004d
摘要

Phenylketonuria (PKU) is an autosomal recessive error of phenylalanine (Phe) metabolism, where untreated Phe becomes cytotoxic. Previous experiments found that excess Phe decreases the packing density and increases the fluidity and permeability of a lipid membrane. It was proposed that Phe forms cytotoxic nanoscopic amyloid-like fibrils. In another study, the Phe fibrils were not visible near the lipid membrane. So, what leads to the deleterious effect of Phe on the lipid membrane? We put forward a molecular mechanism for the observed effect of excess Phe on the lipid membrane using all-atom molecular dynamics simulation. This study suggests that Phe monomers spontaneously intercalate into the membrane and form small hydrogen-bonded clusters, some of which locally perturb the membrane. These local effects result in an overall reduction in the membrane packing density, enhancement of membrane fluidity, and an increase of water permeability, observed in experiments. The present study does not observe any effect of the nanoscopic fibrillar structure of Phe on the membrane. This study, therefore, provides alternative insights into the excess Phe cytotoxicity in PKU disease.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
游大侠完成签到,获得积分10
1秒前
Hello应助机灵的静枫采纳,获得10
1秒前
天天快乐应助bhkwxdxy采纳,获得10
2秒前
酷酷映阳完成签到 ,获得积分10
2秒前
hx完成签到,获得积分10
2秒前
暮商零七应助温暖的飞瑶采纳,获得10
3秒前
刘艺珍发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
埃塞克斯应助窝窝头采纳,获得10
4秒前
爆米花应助孩子气采纳,获得10
4秒前
漂亮的不言完成签到 ,获得积分10
5秒前
hx发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
Isaac发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
s5228201完成签到 ,获得积分10
10秒前
小火车完成签到,获得积分10
10秒前
CodeCraft应助rrrrr采纳,获得10
11秒前
11秒前
pipiap发布了新的文献求助10
11秒前
wxl_1017应助快乐的紫菜采纳,获得10
11秒前
善学以致用应助ddd采纳,获得10
12秒前
qiuxue发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
mr_zhou发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
灵运发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
shu发布了新的文献求助10
15秒前
簌簌发布了新的文献求助20
15秒前
持满发布了新的文献求助30
15秒前
Tristan发布了新的文献求助10
17秒前
bkagyin应助默默的元冬采纳,获得10
17秒前
好想毕业完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6040331
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7775287
关于积分的说明 16230242
捐赠科研通 5186373
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775389
邀请新用户注册赠送积分活动 1758344
关于科研通互助平台的介绍 1642114