Раскрытие динамической хореографии внутри многослойных везикул

Клетки и их внутренняя структура постоянно находятся в движении, напоминающем сложный танец. Особенно сложная "хореография" происходит внутри липидных бислоев, из которых состоят клеточные мембраны и везикулы — структуры, транспортирующие питательные вещества или отходы внутри клетки. В недавней статье в ACS Nano Луис Майорга и Диего Масоне пролили свет на то, как эти везикулы самоорганизуются. Эти знания могут помочь в разработке биоинспирированных везикул для доставки лекарств или создании синтетических материалов, имитирующих живые системы.

Двухмембранные везикулы имеют внутренний и внешний липидные бислои. Хотя учёные ранее предсказывали, что эти мембраны могут изгибаться, образуя различные формы, наблюдать этот процесс экспериментально не удавалось. Поэтому Майорга и Масоне использовали расчёты методом молекулярной динамики вместе с алгоритмом, разработанным Бартом Браунинксом и коллегами, чтобы виртуально "сегментировать" слои и наблюдать их по отдельности.

Проведя десятки симуляций с везикулами разного размера и липидного состава, исследователи идентифицировали пять основных форм:

• Облиты и пролаты (вытянутые или сплюснутые сфероиды)
• Тороиды (форма бублика)
• Стоматоциты (чашеобразные формы)
• Сфероиды

Эта работа, по словам учёных, даёт представление о "неожиданной внутренней сложности" спонтанной самоорганизации липидных структур.