Фасад радиусный: Фасад радиусный выпуклый AGT606 K32 R240 H896 глянец черный

Лаура Смит сказала, что она также хотела бы видеть больше украшений на внешней стороне кирпичной кладки, чтобы они лучше соответствовали другим зданиям в этом районе, включая аптеку Walgreens и близлежащие апартаменты Bridgeview.

«Мне нравится видеть небольшой имбирный пряник. В нем чувствуется что-то вроде ванили», — сказал Смит. «Когда вы смотрите на другие здания, у них есть маленькие дополнительные особенности, и это просто похоже на коробку».

«Вся наша идея относительно деревни — сделать ее похожей на деревню, а не на коробку», — сказала она.

«Мы посмотрим, что мы можем придумать, чтобы вы были счастливы, например, новые цвета — что-то тонкое», — сказал Пионцио.

Этот пример из поселка Товаменцин представляет собой лишь небольшой пример работы, которую должны проявить застройщики, представляя членам совета проекты своих складских помещений. Как застройщик, ваш приоритет начинается с обращения к руководителям поселка, прежде чем обращаться к общественности.

ИСТОЧНИК: История написана Дэном Соколом из TheReporterOnline. Миниатюра: Фото Даниэля фон Аппена на Unsplash

DOE Pulse

Эксперимент с радиусом свинца (Pb)
(PREx) предварительный результат
важно для понимания
структура тяжелых ядер и для
теоретические уравнения, которые
описать жизненные циклы нейтрон
звезды.На фото 3C58,
остаток сверхновой. Это
изображение, из Chandra
телескоп показывает центральный
пульсар — быстро вращающийся
нейтронная звезда образовалась в
г. сверхновая звезда. Изображение:
НАСА / CXC / SAO / P. Slane et al.

Новый эксперимент, проведенный в прошлом году в лаборатории Джефферсона Министерства энергетики США, предполагает, что ядро ​​атома свинца скрывает свою позитивную «личность» под нейтральным внешним видом.Предварительный результат согласуется с идеей о том, что нейтроны образуют своего рода «нейтронную оболочку» вокруг протонов в ядрах тяжелых ядер, таких как свинец.

Эксперимент с радиусом свинца (Pb) (PREx) объявила предварительные результаты на семинаре в лаборатории Джефферсона и на апрельской встрече Американского физического общества в Анахайме. Результат важен для понимания структуры тяжелых ядер и теоретических уравнений, описывающих жизненные циклы нейтронных звезд.

«Это первое измерение подразумевает, что нейтроны занимают больший объем, чем протоны в тяжелых ядрах», — сказал Кришна Кумар, профессор Массачусетского университета, Амхерст, и представитель эксперимента.

До этого эксперимента наилучшие оценки радиуса нейтрона исходили из теории ядра, где модели ограничивались в основном данными, отличными от измерений радиусов нейтронов. В тяжелом ядре, таком как свинец (208Pb), относительная разница между радиусом нейтрона и радиусом протона ранее ожидалась в несколько процентов.

PREx измерил радиус нейтрона чистым и независимым от модели способом, предоставив первое количественное свидетельство наличия нейтронной оболочки. Результат PREx предполагает, что нейтроны образуют нейтронную оболочку вокруг протонов внутри тяжелых ядер, но только при уровне достоверности 95%.

«Измерение PREx обеспечивает первую независимую проверку базовой ядерной теории», — сказал Кент Пашке, доцент Университета Вирджинии и представитель эксперимента.

Боб МакКаун, заместитель директора лаборатории Джефферсона по науке и технологиям, согласился. «Хотя более высокая точность желательна для дальнейшего ограничения ядерной теории, результат PREx является существенным экспериментальным утверждением, которое мы не могли утверждать раньше».

В эксперименте пучок поляризованных (вращающихся) электронов направлялся в мишень типа «сэндвич» углерод-свинец-углерод. Углеродный сэндвич позволял экспериментаторам отводить тепло от мишени, предохраняя ее от плавления от сильной бомбардировки высокоинтенсивным электронным пучком.Свинец имеет низкую температуру плавления.

Электроны в пучке могут взаимодействовать с ядрами в мишени посредством одной из двух фундаментальных сил: электромагнитной силы или слабой силы. На протяжении всего эксперимента пучок поляризованных электронов менялся с одной поляризации (электроны вращаются в одном направлении) на противоположную. Этот переворот поляризации позволил экспериментаторам использовать различия в том, как электроны взаимодействуют с целевыми частицами через электромагнитную силу по сравнению с слабой силой.

Электромагнитная сила зеркально-симметрична, тогда как слабая сила — нет. Следовательно, электроны, которые взаимодействовали с целью посредством электромагнитной силы, делали это независимо от поляризации. Однако электроны, которые взаимодействовали с мишенью посредством слабой силы, предпочтительно взаимодействовали, когда поляризация луча была в одном направлении, а не в другом. Более того, что еще более важно, слабое взаимодействие преимущественно взаимодействует с нейтронами.

Изучив разницу в количестве электронов, которые взаимодействовали со свинцовой мишенью в одном состоянии поляризации по сравнению с другим, экспериментаторы смогли провести измерение радиуса нейтрона в свинце.

«Техники, которые мы использовали, основывались на двух уникальных возможностях, доступных только в Jefferson Lab: высокоинтенсивный чистый электронный пучок и способность изменять поляризацию электронного пучка», — сказал Роберт Майклс, представитель эксперимента и временный руководитель Jefferson Зал лаборатории A. «Никто не проводил экспериментов с нарушением четности на тяжелом ядре до использования чистого зонда, такого как рассеяние электронов. Уникальные возможности лаборатории Джефферсона сделали этот эксперимент возможным.«

Конечной целью PREx было измерение радиуса нейтрона с точностью до 1 процента. По словам Кумара, этот первый пробег оказался довольно сложным.

«В ходе эксперимента возникло несколько технических проблем. Таким образом, этот результат не достиг полной статистики из-за времени, необходимого для решения этих технических проблем», — сказал Кумар. «Теперь мы знаем, как сделать более точное измерение, чем мы делали до сих пор».

Во время первого запуска экспериментаторы столкнулись с проблемами, связанными с повреждением оборудования из-за высокоинтенсивного электронного луча и используемой толстой мишени, включая неисправную вакуумную систему, треснувшее уплотнительное кольцо и другие проблемы.

«Например, из-за сложности нижнего луча мы изначально использовали мягкое уплотнительное кольцо возле цели. В конечном итоге уплотнительное кольцо было повреждено излучением. Поэтому, чтобы решить эту техническую проблему, мы планируем заменить уплотнительное кольцо для металлического уплотнения, — пояснил Кумар.

Майклс сказал, что сотрудничество представит новый план запуска Программному консультативному комитету, группе ученых, которые определяют приоритетность предлагаемых экспериментов для ускорителя CEBAF лаборатории Джефферсона и экспериментальных залов.

«Теперь мы продемонстрировали возможность проведения этого эксперимента. Теперь у нас есть все технические проблемы под контролем, и мы можем проводить этот эксперимент с гораздо более высокой точностью. Мы планируем изменить схему эксперимента и подать заявку на другой запуск», — сказал Майклс.

Кумар согласился. «Благодаря нашему опыту в ходе первого запуска эксперимента мы можем продемонстрировать Программному консультативному комитету, что у нас есть все эти проблемы под контролем и что мы можем работать с первоначально запланированной эффективностью.«

Более 100 исследователей из более чем 30 учреждений работали над экспериментом, который был установлен, введен в эксплуатацию и проведен в марте-июне 2010 года.

[Кандис Картер, 757.269.7263,
[email protected]]

Измерение фасада с помощью лазерного сканирования

Лазерное сканирование для получения высокоточных данных

Для трехмерного и детального снимка фасада была применена технология лазерного сканирования.С помощью лазерного сканера FARO Focus3D можно создать пять сканов фасада в течение одного часа. Полученные данные лазерного сканера послужат основой для точных масштабных чертежей в системе CAD GEOgraf и позволят детальное планирование.

Сканирование фасада

Для того, чтобы захватить все отличительные края и скрытые углы, для сканера определены пять участков. Благодаря различным положениям и радиусу сканирования 15 м (590,5 дюйма), фасад был записан полностью и с высоким качеством (разрешение 0,002 м (0.08 дюйм)). Результаты сканирования, облака точек, дают миллионы точек фасада. С помощью эталонных сфер, используемых для лазерного сканирования, отдельные облака точек были привязаны и объединены в единое облако точек.

Фасад для сканирования. Отличительные края отмечены стрелками.

Участки сканера

Радиус сканирования отдельных позиций сканера

Положение эталонных сфер

Для оптимального сканирования фасада и определения соответствующих положений лазерного сканера прочтите следующую статью: Как мне установить лазерный сканер для сканирования фасада?

Анализ и интерпретация результатов сканирования

Результаты сканирования были проанализированы и интерпретированы всего за 45 минут.В нашем программном обеспечении для лазерного сканирования PointCab за короткое время были созданы план и вид фасада в разрезе. Расчет проводился как в черно-белом, так и в цветном исполнении. Черно-белые результаты показывают края очень четко и, таким образом, подходят для строительных целей. Однако цветные изображения позволяют легко определить отдельные материалы. Впоследствии результаты могут быть использованы в различных CAD-системах.

Цветное сечение фасада — Макет PointCab Черно-белый разрез фасада — Макет PointCab

Цветное сечение в PointCab

Черно-белый макет в PointCab

Лазерное сканирование — Подходящий метод измерения фасада

Измерения фасада используются для структурных изменений фасада, например, для монтажа балконов или для реставрации зданий и фасадов.С помощью этого метода, например, можно легко и быстро зарегистрировать подробные размеры фасада для администрации памятников.

До сих пор фасады часто анализировали с помощью тахиметрического метода или фотограмметрии. Используя тахеометр, можно было определить только отдельные точки; с помощью фотограмметрии различия в глубине фасада можно было определить только тщательно. Лазерное сканирование в сочетании с PointCab не только обеспечивает детализированное обширное изображение, известное из фотограмметрии.Точно фиксируются даже точные геометрические данные (xyz-координаты) всех точек фасада.

Моющие средства для фасадов как средства, образующие бицеллы для спектроскопии ЯМР в растворе

Из всех мембранных миметиков, доступных для спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в растворе, бицеллы фосфолипидов являются наиболее перспективными. В отличие от липидно-белковых нанодисков их размер можно легко контролировать в широком диапазоне, и может происходить обмен веществом между частицами. Однако недавние исследования выявили несколько основных недостатков обычных 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфохолина (DMPC) / 1,2-дигексаноил-sn-глицеро-3-фосфохолина (DHPC) и DMPC / 3 — [( Бицеллы 3-холамидопропил) диметиламмонио] -1-пропансульфоната (CHAPS).Во-первых, размер таких бицелл может резко увеличиваться при нагревании, а, во-вторых, детергенты, образующие края бицелл, могут вызывать неправильную укладку водорастворимых глобулярных доменов мембранных белков. Чтобы избежать этих эффектов, мы протестировали моющие средства Façade как возможные альтернативные средства формирования кромок для небольших изотропных бицелл. В настоящей работе мы охарактеризовали размер бицелл, образованных 3α-гидрокси-7α, 12α-ди — ((O-β-D-мальтозил) -2-гидроксиэтокси) холаном (Façade-EM) и 3α-гидрокси-7α. , 12α-ди — (((2- (триметиламино) этил) фосфорил) этилокси) холан Façade-EPC как функция температуры и соотношения липид / детергент по данным диффузионной спектроскопии ¹ H ЯМР.Кроме того, денатурирующие эффекты этих двух образующих ободок агентов были исследованы с использованием соединения трансмембранного и внутриклеточного доменов рецептора нейротрофина p75 (p75NTR) в качестве модельного объекта. Мы показываем, что использование фасадов позволяет уменьшить рост бицелл, зависящий от температуры. Также была выявлена ​​способность бицелл на основе Façade-EM поддерживать нативную структуру и растворимое состояние внутриклеточного домена p75NTR.

1 Введение

Из всех мембранных миметиков, доступных для спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в растворе, бицеллы фосфолипидов являются наиболее перспективными.Хотя ЯМР в растворе является очень мощным методом структурной биологии с точки зрения объема предоставленных данных, он накладывает некоторые ограничения на исследуемый объект. Основное ограничение относится к размеру объекта — большие частицы медленно падают в растворе, что приводит к быстрой поперечной релаксации, широким сигналам, низкому разрешению и чувствительности в спектрах ЯМР. Это было частично преодолено недавно после внедрения новых технологий, таких как оптимизированные импульсные последовательности [1], [2] и схемы селективного мечения изотопов [3].Однако размер исследуемых молекул / молекулярных комплексов по-прежнему редко превышает 50–70 кДа. По этой причине многие мембраноподобные среды не могут широко применяться для структурных исследований мембранных белков методом ЯМР в растворе, включая большие липидно-белковые нанодиски (LPN) [4], липосомы, амфиполы [5] и сополимер стирола и малеиновой кислоты. липидно-белковые частицы [6]. С другой стороны, мицеллы детергента имеют небольшой размер (15–100 кДа), но обычно не могут поддерживать надлежащую пространственную структуру и активность мембранного белка из-за отсутствия плоской области бислоя.Например, известно, что мицеллы искажают структуру поверхностно-ассоциированных пептидов и интегральных белков [7], [8] и могут вызывать денатурацию внемембранных доменов крупных интегральных мембранных белков [9], [10]. Кроме того, использование детергентов требует тщательной и трудоемкой процедуры скрининга [11], которая, в свою очередь, требует контрольной среды, в которой белок, как известно, принимает нативную структуру [12], или теста активности, который работает в наличие моющих средств. По этой причине бицеллы фосфолипидов в последнее время приобрели популярность в качестве мембранных миметиков для ЯМР-спектроскопии.

Бицеллы образуются в смесях фосфолипидов со специфическими детергентами [13], [14]. А именно, 1,2-дигексаноил-sn-глицеро-3-фосфохолин (DHPC) [15], 3 — [(3-холамидопропил) диметиламмонио] -1-пропансульфонат (CHAPS) [16], 3 — [(3-холамидопропил ) диметиламмонио] -2-гидрокси-1-пропансульфонат (CHAPSO) [17] и холевая кислота [18], как известно, способны к образованию бицелл. Было показано, что полученные частицы содержат области плоского липидного бислоя, окруженные краем детергентов [19], [20].Размер бицелл регулируется молярным соотношением липида и детергента, q , и может варьироваться в широком диапазоне, начиная с 35 кДа. Возможность контроля размера и обмена веществом между частицами в растворе в некоторых случаях делает бицеллы более удобными, чем недавно введенные LPN уменьшенного размера [7]. Было обнаружено, что большие бицеллы спонтанно ориентируются в сильном магнитном поле, что делает их анизотропной средой для измерения остаточных диполярных связей [17], [21] и очень удобным инструментом для подготовки ориентированных образцов для твердотельной ЯМР-спектроскопии [22]. , [23].Маленькие бицеллы называются изотропными и используются для растворения интегральных мембранных белков для структурных исследований. Изотропные бицеллы интенсивно изучались в последние несколько лет, что позволило разработать геометрические модели, описывающие размер бицелл в различных условиях [19], [24], [25], [26], и выявить некоторые особенности в их поведении. В частности, было показано, что изотропные бицеллы увеличивают свой размер при разбавлении [27], а бицеллы размером более 3,5 нм обычно резко растут при нагревании, скорее всего, из-за смешения липида и детергента в плоской области или из-за образования частицы с измененной морфологией [25], [28], [29].Это определенно нежелательные явления, так как хотелось бы контролировать как размер, так и свойства липидного бислоя, чтобы должным образом имитировать клеточную мембрану и одновременно поддерживать размер частиц в диапазоне, применимом для спектроскопии ЯМР в растворе. Кроме того, наша недавняя работа с рецептором нейротрофина p75 (p75NTR) [10] показала, что детергенты, формирующие ободок в бицеллах, могут влиять на пространственную структуру его водорастворимого глобулярного домена. Только бицеллы 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфохолина (DMPC) / CHAPS были способны поддерживать нативную структуру домена в ограниченном диапазоне q и общей концентрации липидов.

Недавние работы с анизотропными бицеллами сообщают о нескольких композициях, которые способны образовывать стабилизированные по температуре ориентируемые частицы, а именно CHAPSO со смесью DMPC / DMPG, дигептаноилфосфатидилхолин (DH7PC) с DDPC и DHPC с DLPC и холестерином или его аналогами [30], [31 ], [32]. Однако под температурной стабильностью в этих работах понималась способность бицелл ориентироваться в магнитном поле в самом широком диапазоне температур. Авторы полагаются на свойства короткоцепочечных липидов DDPC и DLPC, чтобы претерпевать фазовый переход при очень низкой температуре, и пытаются упростить фазовую диаграмму бицелл, добавляя холестерин или анионные липиды, чтобы исключить небицеллярные фазы, которые возникают при высоких температурах.Согласно этим работам, ориентация бицелл обычно имеет место выше температуры фазового перехода липидов и, вероятно, вызывается температурным ростом частиц в растворе, эффекта, которого мы хотели бы избежать. Также примечательно, что CHAPSO, как было показано, ведет себя идентично CHAPS в изотропных растворах [25], и DH7PC, имея довольно низкую критическую концентрацию мицелл (CMC) (1,4 мм), очень похож на DHPC, который вызывает разворачивание p75NTR водорастворимые домены.Кроме того, липиды с очень короткими жирными цепями неестественны и могут искажать структуру трансмембранного белка из-за эффекта гидрофобного несоответствия. Таким образом, хотя перечисленные смеси оказались полезными в случае больших ориентируемых бицелл, они вряд ли будут полезны в качестве изотропных мембранных миметиков для ЯМР раствора мембранных белков. Мы предполагаем, что наблюдаемых нежелательных эффектов можно избежать, используя нетрадиционные поверхностно-активные вещества, образующие кромку. Температурно-зависимое смешение липидов и детергентов можно было бы устранить, используя аналоги CHAPS с повышенной амфипатией, которые с меньшей вероятностью попадут в двухслойную область бицелл.Денатурирующие эффекты можно уменьшить, используя мягкие детергенты с низким содержанием КМЦ, которые имеют более высокую склонность к взаимодействию с липидами, чем с белками. Такие детергенты, которые синтезируются из холевой кислоты и называются Façades, недавно были введены как оптимизированные мембранные миметики для кристаллизации мембранных белков [33], [34]. В Façades карбоксильная группа удаляется, а гидроксильные группы, которые образуют полярную сторону холевой кислоты, модифицируются, чтобы нести либо фосфохолиновые, либо углеводные фрагменты, что делает их более амфипатическими и одновременно резко снижает CMC до 0.2–1 мм. В работе авторы отметили, что два моющих средства для фасадов превзошли CHAPS в образовании больших бицелл: можно было получить более крупные частицы с более высоким значением q , но поведение фасадов в малых изотропных бицеллах никогда не исследовалось. В настоящей работе мы охарактеризовали изотропные бицеллы, образованные 3α-гидрокси-7α, 12α-ди — ((O-β-D-мальтозил) -2-гидроксиэтокси) холаном (Façade-EM) и 3α-гидрокси-7α, 12α-ди — (((2- (триметиламино) этил) фосфорил) этилокси) холан (Façade-EPC) и изучили способность таких бицелл сохранять нативную структуру внутриклеточного домена p75NTR в рецепторах с удаленными внеклеточными домены.

3 Результаты

3.1 Фасад-ЭМ ведет себя аналогично ЧАПС в изотропных бицеллах

Из пяти имеющихся в продаже моющих средств для фасадов мы выбрали для нашего исследования Façade-EM и Façade-EPC. Фасад-EPC — единственное вещество, которое содержит цвиттерионные фосфохолиновые фрагменты (рис. 1), что аналогично головным группам липидов, используемых в бицеллах. Кроме того, это моющее средство имеет самую низкую молекулярную массу — 797 Да. Низкая молекулярная масса означает, что бицеллы Façade-EPC содержат больше липидов, чем бицеллы той же массы, образованные более тяжелым поверхностно-активным веществом, образующим кромку.Façade-EM — одно из четырех моющих средств, модифицированных остатками мальтозы или глюкозы. Он характеризуется одной из самых низких молекулярных масс (1115 Да, 2 остатка мальтозы), но более объемен и амфипатичен, чем Façade-TEG (996 Да, 3 остатка глюкозы), и, следовательно, с меньшей вероятностью попадает в двухслойную область двуцеллы.

В качестве первого шага мы охарактеризовали бицеллы DMPC / Façade-EM и DMPC / Façade-EPC, используя метод диффузии ЯМР ¹ H, который был опубликован в нашем предыдущем исследовании бицелл на основе CHAPS и CHAPSO [25].Радиусы бицелл измеряли как функцию q ^* (молярное отношение липидов к детергенту, которое скорректировано с учетом того, что часть детергента растворима в мономерной форме) и температуры окружающей среды. Как и в предыдущей работе, мы провели наши измерения при трех температурах: 15 ° C, 27 ° C и 40 ° C, чтобы выбрать условия ниже, выше и близкие к температуре фазового перехода DMPC в бислоях (24 ° C). . Если были обнаружены какие-либо температурно-зависимые эффекты на размер бицелл, были получены данные в нескольких дополнительных температурных точках.Поскольку фасады являются производными холевой кислоты, мы сравнили полученные данные с поведением бицелл, образованных CHAPS. CHAPS структурно очень похож на Façades и ранее было показано, что он является оптимальным обычным детергентом, формирующим кромку, для небольших изотропных бицелл, которые используются в спектроскопии ЯМР в растворе [25].

Анализ данных, полученных для бицелл DMPC / Façade-EM, показывает, что Façade-EM, формирующий кромку, во многих аспектах ведет себя аналогично CHAPS и CHAPSO. Внешний вид сигнала от метильной группы липида в спектрах ¹ H (узкий разделенный триплет) такой же, что указывает на гомогенное окружение липидных жирных цепей (рис. 2E).Бицеллы, состоящие из Façade-EM, больше, чем частицы DMPC / CHAPS при низком уровне q ^* . При q ^* = 0,6 радиусы комплексов DMPC / Façade-EM были на 0,4 нм больше, чем радиусы бицелл DMPC / CHAPS, что можно объяснить более толстым ободом, образованным более объемными молекулами Façade. Однако зависимость R ( q ^* ) для бицелл DMPC / Façade-EM менее крутая, чем у DMPC / CHAPS, и при q ^* выше 1.3–1,4 бицеллы Façade-EM становятся меньше, чем бицеллы, образованные CHAPS (рис. 2А). Подгонка данных, полученных при 15 ° C, к уравнению. По формуле (1) получены следующие параметры: r _⊥ = 1,7 ± 0,1 нм и λ = 3,1 ± 0,4. Таким образом, Façade-EM образует ободок на 0,6 нм толще, чем CHAPS, и занимает объем, составляющий ок. в два раза больше, что согласуется с различиями в структуре моющих средств и молекулярных массах [25]. Как и DMPC / CHAPS, частицы DMPC / Façade-EM претерпевают изменение размера в зависимости от температуры.Эффект смещен в большую сторону. q ^* = 1,28 (рисунок 2C). Также следует отметить, что рост бицелл начинается при более высоких температурах в бицеллах, образованных Façade-EM: радиусы бицелл одинаковы при 15 ° C и 27 ° C при q ^* = 1,6, а радиусы DMPC / Частицы CHAPS заметно различаются при этих двух температурах даже при более низких q ^* (1.4). Наконец, этот эффект менее выражен: q ^* = 1,6 бицелл DMPC / Façade-EM вырастают на 15-20% при 40 ° C, а размер q ^* = 1,5 DMPC / CHAPS. bicelles увеличивается вдвое. Количество свободного Фасад-ЭМ в бицеллах крайне низкое (не превышает 0,1 мм), поэтому точно измерить его нам не удалось. С другой стороны, мы можем констатировать, что влияние свободного Фасада-ЭМ на q ^* пренебрежимо мало при практически любой разумной концентрации бицелл.Подводя итог, можно сделать вывод, что использование Façade-EM вместо CHAPS позволяет получать бицеллы с более толстым ободком и, следовательно, меньшей двухслойной областью; однако такие бицеллы проявляют более слабые температурно-зависимые эффекты.

Рисунок 2:

(A) R ( q ^* ) зависимость для бицелл DMPC / CHAPS (красный [25]) и DMPC / Façade-EM (синий) в точках 15 (треугольники), 27 (квадраты), и 40 ° C (кружки).Подгонка данных при 15 ° C к уравнению. (1) показан синей сплошной линией для Façade-EM и пунктирной красной линией для CHAPS. (B) Зависимость R ( q ^* ) для бицелл DMPC / CHAPS (красный [25]) и DMPC / Façade-EPC (синий) в точках 15 (треугольники), 27 (квадраты) и 40. ° C (кружки). Соответствие данных при 15 ° C и 27 ° C уравнению. (1) показаны синими пунктирными и сплошными линиями соответственно. (C, D) Зависимость R ( T ) построена для q ^* = 1.0 (синие треугольники) и q ^* = 1,28 (пурпурные треугольники) Бицеллы DMPC / CHAPS [25], q ^* = 1,15 (C, коричневые квадраты) и q ^* = 1,36 ( C, красные квадраты) DMPC / Façade-EM bicelles, q ^* = 1,1 (D, коричневые квадраты) и q ^* = 1.6 (D, красные квадраты) DMPC / Façade-EPC bicelles. Зависимости R ( T ) были измерены почти во всех q ^* , изученных в рамках текущей работы, и заявленные q ^* были выбраны как репрезентативные для различных типов R ( T ) зависимости.(E) Фрагменты спектров ЯМР ¹ H: q ^* = 1,36 DMPC / Façade-EM, q ^* = 1,15 DMPC / CHAPS и q ^* = 2,15 DMPC / фасад -EPC bicelles. Фрагменты содержат сигнал метильной группы DMPC при 0,87 м.д. и были зарегистрированы при 40 ° C.

3.2 Фасад-ЭПК образует изотропные бицеллы, которые не увеличиваются в размерах при нагревании

Напротив, бицеллы, образованные Façade-EPC, вели себя иначе, чем решения CHAPS и Façade-EM.Во-первых, бицеллы DMPC / Façade-EPC всегда намного меньше, чем частицы, наблюдаемые в смесях DMPC / CHAPS и DMPC / Façade-EM при тех же q ^* (рис. 2B): при q ^* = 2,2 ° C и 15 ° C, они были всего лишь 3,9 нм, что соответствует q ^* = 1,5 бицелл DMPC / CHAPS при той же температуре. Сигнал от метильной группы липидов в спектрах 1H широкий и разделен на несколько неравных компонентов, что указывает на гетерогенное окружение липидных жирных цепей и возможное смешивание липидов и детергентов (рис. 2E).Соответствие данных при 27 ° C уравнению. (1) приводит к довольно странным параметрам: r _⊥ = 1,22 ± 0,03 нм и λ = 2,3 ± 0,1. То есть, в то время как обод частиц DMPC / Façade-EPC почти такой же толщины, как обод бицелл DMPC / CHAPS (1,1 нм), Façade-EPC плотнее набивается на обод и занимает объем, равный 1,7. раз больше, чем объем ЧАПС. С другой стороны, при 15 ° C бицеллы на основе Façade-EPC описываются разными параметрами: r _⊥ = 1.6 ± 0,1 нм и λ = 3,9 ± 0,4. Таким образом, ниже липидного фазового перехода Façade -EPC молекулы гораздо менее плотно упакованы в обод бицелл, что делает его немного толще. При 15 ° C параметры бицелл на основе Façade-EPC очень похожи на параметры Façade-EM. Однако мы должны отметить, что модель (1) не описывает должным образом поведение бицелл, если присутствует смешивание между липидом и детергентом, что весьма вероятно с учетом наших соображений, приведенных ниже.Решения Façade-EPC / DMPC также демонстрируют очень своеобразное поведение в зависимости от температуры (рис. 2D). При q ^* ниже 2,0 такие бицеллы не растут, а уменьшаются при нагревании. Рост бицелл наблюдается только при очень высоких q ^* (3.3) и больших размерах (~ 5 нм) и выражен слабо: радиусы бицелл увеличиваются на примерно. 25% при 40 ° C. Уменьшенный размер частиц DMPC / Façade-EPC объясняет сообщаемую способность Façade-EPC растворять большее количество липидов, чем CHAPS [34].Бицеллы Façade-EPC имеют меньший радиус при тех же q ^* , чем частицы CHAPS или на основе CHAPSO. Следовательно, переход от растворимой бицеллярной фазы к другим фазам, которые характеризуются наличием чрезвычайно крупных и нерастворимых частиц, таких как перфорированные бислои, можно ожидать при более высоких значениях q ^* для Façade-EPC.

В случае Façade-EPC нам также удалось измерить концентрацию детергента в мономерном состоянии, используя коэффициенты диффузии липидов и детергентов [25], что было невозможно в случае Façade-EM: из-за чрезвычайно низкого CMC диффузия липидов и детергентов была неразличима в пределах экспериментальной ошибки.Содержание мономерного Façade-EPC постепенно уменьшалось с 1,4 мм при q ^* = 1 до 1,1 мм при q ^* = 3,3. Концентрация мономерного Façade-EPC также зависела от температуры окружающей среды, как и CHAPS и другие моющие средства, образующие кромку (рис. S1, [25]). Ниже 20 ° C концентрация свободного Façade-EPC начинает расти с понижением температуры и может достигать 3,0 мм при 10 ° C и q ^* = 1,0. Ярко выраженная температурная зависимость мономерного Façade-EPC объясняет различия в q ^* для радиусов, измеренных при разных температурах (Рисунок 2).Подводя итог абзацу, можно сказать, что использование Façade-EPC позволяет получать бицеллы с относительно тонким ободком, которые не растут с температурой, пока их размер не превысит 4 нм (максимальный размер, применимый для спектроскопии ЯМР в растворе).

3.3 Façade-EM поддерживает естественное и растворимое состояние внутриклеточного домена модельного мембранного белка

Чтобы проверить способность Façades поддерживать естественную укладку водорастворимых доменов, мы вставили белок p75-ΔECD, который содержит как трансмембранные (TM), так и внутриклеточные домены p75NTR, в бицеллы, образованные Façade-EM, Façade-EPC. , и CHAPS при pH 7.0. Для изучения сворачивания и растворимости домена мы использовали спектры ¹ H, ¹⁵ N-HSQC (гетероядерная однокантовая корреляция), которые можно рассматривать как «отпечатки пальцев» пространственной структуры белка. Глобулярный «домен смерти» (DD) p75NTR очень чувствителен к содержимому мембранного миметика. DD соединен с доменом TM очень гибким линкером и дает идеальные спектры HSQC внутри LPN [10], которые идентичны спектру изолированного домена в водном растворе.Однако присутствие агрессивных детергентов, таких как додецилфосфохолин или DHPC (в бицеллах DMPC / DHPC), приводит к неправильной укладке домена и изменению положения пиков в спектрах ЯМР (рис. 3). Напротив, в бицеллах DMPC / CHAPS сворачивание DD является естественным, кросс-пики DD находятся в тех же положениях в спектрах HSQC, но намного менее интенсивны (Рисунок 4). Интенсивность сигналов DD в спектрах ЯМР зависит как от q ^* , так и от температуры — наилучшие спектры получаются в больших бицеллах ( q ^* > 1.5) и при низкой температуре (20 ° C) (рисунок 5). Скорее всего, такое поведение вызвано взаимодействием DD и CHAPS в ободе медленно переворачивающихся бицелл. Если домен адсорбируется на краю бицеллы, интенсивность сигналов будет уменьшаться из-за поперечной релаксации, которая усиливается либо из-за медленного броуновского переворачивания бицелл, либо из-за переходов между растворимым и поглощенным состояниями домена. Эта гипотеза подтверждается тем фактом, что в спектрах ЯМР p75-ΔECD в чистом CHAPS наблюдаются только сигналы гибкой линкерной области между доменом TM и DD (рис. 3).В более крупных бицеллах вероятность взаимодействия между ободком бицеллы и DD статистически снижена, что объясняет улучшение спектров ЯМР при более высоких значениях q ^* . Чтобы количественно оценить этот эффект, мы измерили соотношение между интенсивностями нескольких сигналов, соответствующих DD белка, и интенсивностью сигнала G334, который расположен в гибкой линкерной области p75-ΔECD (рис. 5). Интенсивность G334 не зависит от мембранного миметика и является простой мерой концентрации белка, а соотношение является мерой качества спектра и растворимости DD.

Рисунок 3:

¹ H, ¹⁵ N-TROSY (спектроскопия, оптимизированная для поперечной релаксации) p75-ΔECD в LPN DMPC / MSP1 [10], DMPC / Façade-EM q = 1,6 бицеллы, додецилфосфохолин (DPC) [10 ] и ЧАПС. Спектры снимали при pH 7,0, 30 ° C.

Рисунок 4:

¹ H, ¹⁵ N-TROSY-спектры p75-ΔECD в DMPC / CHAPS (левый столбец), DMPC / Façade-EM (средний столбец) и DMPC / Façade-EPC (правый столбец) при различных q ^* .Все спектры были записаны при 20 ° C, pH 7,0 и обрабатывались и визуализировались одинаково. Указаны сигналы, которые использовались для оценки качества спектра p75NTR DD.

Рисунок 5:

Качество спектров ЯМР DD p75NTR в различных бицеллах. Отношения интенсивностей сигналов, соответствующих G365 и S379 от DD p75-ΔECD, к интенсивности сигнала, соответствующего G334 от гибкого линкера, соединяющего DD и TM домен белка, показаны для MSPD1 / Бицеллы DMPC LPN [10], DMPC / CHAPS, DMPC / Façade-EM и DMPC / Façade-EPC сформированы в различных точках: q ^* .Данные были получены при 20 ° C (заполненные столбцы) и 30 ° C (пустые столбцы).

Результаты экспериментов с Façade-EM показали, что этот детергент сохраняет сложенное и растворимое состояние p75NTR DD в широком диапазоне: q ^* . Даже при q ^* = 0,75 при 20 ° C спектр DD в бицеллах DMPC / Façade-EM был лучше, чем в любой другой двухцеллярной смеси, а качество спектра при q ^* = 1.6 было очень близко к качеству, наблюдаемому в LPN. При более высоких температурах получались худшие спектры; однако температурные эффекты не были сильно выражены при q ^* выше 1 для большинства кросс-пиков DD (рис. 5). Примечательно, что спектры p75-ΔECD в Façade-EM / DMPC почти идентичны спектрам в LPN [10] (рис. 5), что подразумевает одинаковую структуру и подвижность как мертвых, так и прерывистых доменов рецептора. С другой стороны, использование Façade-EPC вместо CHAPS не привело ни к какому улучшению спектра DD.Мы исследовали качество спектров ЯМР p75-ΔECD в широком диапазоне q ^* : 1,8–3,9 смесей DMPC / Façade-EPC. Эти бицеллы меньше, чем у CHAPS и Façade-EM, и мы должны убедиться, что спектры не улучшатся резко, когда размер бицелл станет сопоставимым с размером LPN на основе MSP1. Спектры p75-ΔECDin DMPC / Façade-EPC, полученные на всех q ^* в диапазоне 1,8–3,9, были очень плохого качества, большинство сигналов были широкими, а некоторые сигналы отсутствовали.При температурах выше 30 ° C в спектрах p75NTR присутствовали дополнительные сигналы, указывающие на то, что детергент вызывает частичное разворачивание DD рецептора (рис. S2). Таким образом, мы делаем вывод, что Façade-EM в бицеллах является самым мягким детергентом и позволяет получить глобулярный домен модельного мембранного белка в свернутом и растворимом состоянии, в то время как Façade-EPC и CHAPS имеют тенденцию взаимодействовать с доменом, что приводит к ухудшению качество спектров ЯМР.

3.4 Природа температурных эффектов

В данной работе мы протестировали Façade-EM и Façade-EPC в качестве агентов, образующих ободки двухцелл, в попытке избежать или уменьшить индуцированный температурой рост бицелл и денатурацию растворимых и глобулярных доменов больших мембранных белков или их адсорбция на поверхности бицелл.Хотя нам удалось достичь второй цели, изменение размеров, вызванное температурой, все еще сохранялось в новых типах бицелл; однако эффект, по-видимому, резко снижается по сравнению с эффектом, наблюдаемым для разновидностей DMPC / CHAPS. Частицы DMPC / Façade-EM росли с увеличением температуры q ^* , в то время как бицеллы DMPC / Façade-EPC становились меньше при высоких температурах при низких q ^* и больше при более высоких q ^* . Это самое интересное, учитывая очень похожие структуры Façade-EM, Façade-EPC и CHAPS.Все трое — лицевые амфифилы — «плоские» молекулы с гидрофобными и гидрофильными гранями. Разница между ними заключается в архитектуре полярной стороны моющего средства — CHAPS имеет наименее полярную поверхность, образованную тремя гидроксильными группами, в то время как оба фасада имеют объемные и высокополярные заменители в этих положениях. Размышляя о происхождении температурного воздействия на размер изотропных бицелл, можно предложить три объяснения. Во-первых, размер бицелл может увеличиваться или уменьшаться при нагревании из-за смешивания липида и детергента в плоской области или краю частицы.Состояние разделения липидов и детергентов неблагоприятно с энтропийной точки зрения; следовательно, степень перемешивания всегда будет больше при более высокой температуре. Было показано, что такое смешивание имеет место в больших анизотропных бицеллах DMPC / DHPC и DMPC / CHAPSO [24], [31] и может объяснить поведение смесей DMPC / Façade-EPC с низким q ^* . Если липид смешивается с Façade-EPC в ободке двуцелл, то их размер будет уменьшаться, если степень смешения будет увеличиваться.Возможное смешивание в ободе частиц DMPC / Façade-EPC может объяснить некоторые из полученных результатов: небольшой размер бицелл DMPC / Façade-EPC, искаженный вид липидных сигналов в спектрах ЯМР ¹ H, странные параметры уравнения. (1), которые описывают зависимость R ( q ^* ) для этих бицелл и неспособность Façade-EPC поддерживать свернутое и растворимое состояние p75NTR DD. Вполне вероятно, что фактическая толщина обода в бицеллах Façade-EPC больше расчетной 1.2 или 1,6 (при 15 ° C) нм и соответствует длине молекулы DMPC. Такое уникальное поведение Façade-EPC может быть вызвано присутствием в моющем средстве фосфохолиновых групп, что делает его смешиваемым с липидами. Однако, хотя физические причины таких изменений не ясны, может случиться так, что липиды в плоской области частиц DMPC / Façade-EPC испытывают фазовый переход, который действительно приводит к измененной упаковке Façade-EPC в ободе bicelles, что выявлено при подгонке экспериментальных данных к модели (1), что, в свою очередь, приводит к измененным зависимостям R ( q ^* ).

С другой стороны, наблюдаемый рост больших изотропных бицелл при нагревании не может быть легко объяснен смешиванием липидов и детергентов в плоской области бицелл. Во-первых, возникает вопрос, почему температурно-индуцированный рост бицелл не наблюдается в смесях с низким содержанием q ^* . И, во-вторых, эффект такой же величины наблюдается для CHAPS и Façade-EM, если рассматривать размер липидного бислоя, а не размер бицелл.Мы можем оценить радиус двухслойной области, вычитая толщину обода r _⊥ , полученную как параметр уравнения. (1), от радиуса бицеллы R . Предполагая, что толщина обода не зависит от температуры, радиус области бислоя двухцелл увеличивается в q ^* = 1,6 DMPC / Façade-EM с 2,5 до 3,6 нм при нагревании от 27 ° C до 40 ° C. Точно так же в смеси q ^* = 1,3 DMPC / CHAPS радиус липидного бислоя увеличивается с 2.От 6 до 3,6 нм. Это странно, поскольку Façade-EM содержит объемные мальтозные цепи, и трудно представить, как такая молекула может проникать в липидный бислой таким же образом и в количестве, что и CHAPS. Тем не менее, можно предположить, что в больших бицеллах выше фазового перехода поверхность бислоя представляет собой «мозаику» с гидрофобными пятнами на гидрофильном поле [40], и лицевые амфифилы могут выходить из обода, защищая такие пятна от водной среды. Этот процесс будет сопровождаться ростом бицелл за счет увеличения кажущегося отношения q ^* .С другой стороны, рост бицелл можно объяснить изменениями в упаковке липидов. Средний объем липидной молекулы в бислое является ключевым параметром уравнения. (1), и, как известно, увеличивается с увеличением температуры окружающей среды [41]. В модельных двухслойных системах средний объем на молекулу липида увеличивается на 10–15% при фазовом переходе и дополнительно увеличивается на 5% при нагревании от 30 ° C до 50 ° C. Анализ данных по бицеллам Façade-EM показывает, что объем DMPC необходимо увеличить на 60%, чтобы объяснить наблюдаемый рост бицелл при нагревании от 15 ° C до 40 ° C (рис. 2A), что кажется маловероятным, и дальнейшее нагревание потребует еще большего изменения среднего объема, приходящегося на молекулу липида.Эффект, который наблюдается в больших бицеллах DMPC / CHAPS, гораздо более выражен и требует резкого увеличения объема, приходящегося на молекулу липида. Следовательно, хотя может случиться, что бицеллам не хватает латерального давления, которое определяет плотность липидов в липосомах или других двухслойных системах, и упаковка липидов в бицеллах искажается намного сильнее при нагревании, это кажется крайне маловероятным. В-третьих, рост бицелл, вызванный температурой, можно объяснить изменением упаковки моющего средства в ободе — увеличением толщины обода или уменьшением среднего объема на молекулу моющего средства.Подводя итог, мы показываем, что индуцированный температурой рост бицелл является общей чертой всех бицелл, которые имеют относительно большой участок липидного бислоя и не зависит от формы, природы и полярности гидрофильной поверхности детергента. Очевидно, что это явление требует наличия определенного количества липидов в бислое и каким-то образом связано с фазовым переходом липидов.

3.5 Применимость фасадов для структурных исследований

Первоначальной целью работы была разработка новых мембранных миметиков для ЯМР-исследований.В связи с этим необходимо сравнить параметры фасадных и обычных бицелл, которые определяют их применимость для структурных исследований с помощью ЯМР раствора и других методов. Одним из важных параметров является количество липидов в двухслойной области. Иногда необходимо поддерживать определенный размер бислоя, чтобы обеспечить взаимодействие между соседними участками мембраны или растворимыми доменами мембранных белков с мембраной. Ни Façade-EM, ни Façade-EPC не имеют в этом отношении преимуществ по сравнению с обычными моющими средствами: край Façade-EM равен 0.На 6 нм толще, чем у CHAPS и DHPC [24], [25], а край Façade-EPC представляет собой смесь детергента и липида и, вероятно, будет иметь толщину, сравнимую с длиной молекулы липида. Таким образом, учитывая одинаковый размер бицелл, смеси DMPC / фасад будут характеризоваться меньшим размером области двухслойного покрытия. С другой стороны, Façade-EM является очень мягким детергентом и демонстрирует наименьшую склонность к разворачиванию внемембранных доменов больших мембранных белков или взаимодействию с ними.Следовательно, если интересующий белок содержит растворимый домен, чувствительный к присутствию детергентов, бицеллы на основе Façade-EM можно рассматривать как альтернативу LPN. Кроме того, как мы уже упоминали во введении, бицеллы увеличиваются в размерах при разбавлении из-за растворимости детергента в мономерном состоянии [27]. В нашей недавней работе мы предложили подход к контролю размера бицелл при разбавлении; однако он не работает, когда концентрация бицелл намного ниже, чем концентрация свободного детергента [25].Фасад-ЭМ характеризуется очень низким ККМ (0,2 мм [34]), что в 40 раз ниже, чем ККМ ЧАПС. Такой небольшой CMC позволяет точно контролировать размер бицелл на основе Façade-EM даже при очень низких концентрациях. Таким образом, бицеллы Façade-EM следует рассматривать как альтернативу другим мембранным миметикам в случае, если одновременно требуется низкое соотношение липидов к белкам и низкая концентрация белков, например в исследованиях Фёрстеровского резонансного переноса энергии или электронного спинового резонанса. Что касается Façade-EPC, мы должны согласиться с тем, что он не дает никаких преимуществ и не должен рассматриваться как средство, формирующее ободок двухцеллевой оболочки.

Ссылки

[1] Первушин К., Риек Р., Уайдер Г., Вютрих К. Ослабление T2-релаксации за счет взаимного подавления диполь-дипольного взаимодействия и анизотропии химического сдвига указывает на возможность ЯМР-структур очень больших биологических макромолекул в растворе. PNAS 1997, 94, 12366–12371. Искать в Google Scholar

[2] Тугаринов В., Хван П.М., Кей Л.Е. Спектроскопия ядерно-магнитного резонанса высокомолекулярных белков. Ann. Rev. Biochem. 2004, 73, 107–146.Искать в Google Scholar

[3] Тугаринов В., Кей Л. Е., Иле Л. Определение метильных групп 723-остатка малатсинтазы G с использованием новой стратегии мечения и новых методов ЯМР. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13868–13878. Искать в Google Scholar

[4] Денисов И.Г., Гринькова Ю.В., Лазаридес А.А., Слигар С.Г. Направленная самосборка монодисперсных фосфолипидных бислойных нанодисков контролируемого размера. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3477–3487. Искать в Google Scholar

[5] Bazzacco P, Billon-Denis E, Sharma KS, Catoire LJ, Mary S, Le Bon C, Point E, Banères J-L, Durand G, Zito F, Pucci B, Popot J-L.Неионные гомополимерные амфиполы: применение для фолдинга мембранных белков, бесклеточного синтеза и ядерного магнитного резонанса в растворе. Биохимия 2012, 51, 1416–1430. Искать в Google Scholar

[6] Ноулз TJ, Finka R, Smith C, Lin Y-P, Dafforn T, Overduin M. Мембранные белки, солюбилизированные в неизменном виде в липиде, содержащем наночастицы, связанные сополимером стирола и малеиновой кислоты. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7484–7485. Искать в Google Scholar

[7] Hagn F, Etzkorn M, Raschle T, Wagner G.Оптимизированные двухслойные фосфолипидные нанодиски облегчают определение структуры мембранных белков с высоким разрешением. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1919–1925. Искать в Google Scholar

[8] Chou JJ, Kaufman JD, Stahl SJ, Wingfield PT, Bax A. Индуцированное мицеллами искривление в водонерастворимом пептиде Env ВИЧ-1, выявленное с помощью измерения диполярного связывания ЯМР в растянутом полиакриламидном геле. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2450–2451. Искать в Google Scholar

[9] Цицилонис Ц., Эйхманн Ц., Масленников И., Чхве С., Рик Р.Скрининг моющих средств / нанодисков для ЯМР-исследований с высоким разрешением интегрального мембранного белка, содержащего цитоплазматический домен. PLoS One 2013, 8, e54378. Искать в Google Scholar

[10] Минеев К.С., Гончарук С.А., Кузьмичев П.К., Вилар М, Арсеньев А.С. ЯМР-динамика трансмембранных и внутриклеточных доменов p75NTR на липидно-белковых нанодисках. Biophys. J. 2015, 109, 772–782. Искать в Google Scholar

[11] Крюгер-Коплин Р.Д., Сорген П.Л., Крюгер-Коплин С.Т., Ривера-Торрес И.О., Кэхилл С.М., Хикс Д.Б., Гриниус Л., Крулвич Т.А., Гирвин М.Э.Оценка детергентов для ЯМР структурных исследований мембранных белков. J. Biomol. ЯМР 2004, 28, 43–57. Искать в Google Scholar

[12] Шенкарев З.О., Люкманова Е.Н., Парамонов А.С., Шингарова Л.Н., Чупин В.В., Кирпичников М.П., ​​Бломмерс М.Дж., Арсеньев А.С. Липидно-белковые нанодиски в качестве эталонной среды при скрининге детергентов для ЯМР-исследований интегральных мембранных белков высокого разрешения. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5628–5629. Искать в Google Scholar

[13] Dürr UHN, Gildenberg M, Ramamoorthy A.Магия бицелл осветляет структуру мембранного белка. Chem. Ред. 2012 г., 112, 6054–6074. Искать в Google Scholar

[14] Дюрр УН, Сунг Р., Рамамурти А. Когда моющее средство встречается с двухслойным слоем: рождение и созревание липидных бицелл. Progr. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса. 2013, 69, 1–22. Искать в Google Scholar

[15] Gabriel NE, Roberts MF. Взаимодействие короткоцепочечного лецитина с длинноцепочечными фосфолипидами: характеристика везикул, образующихся спонтанно. Биохимия 1986, 25, 2812–2821. Искать в Google Scholar

[16] МакКиббин К., Фармер Н. А., Джинс К., Ривз П. Дж., Хорана Х. Г., Уоллес Б. А., Эдвардс ПК, Вилла С., Бут П. Джей. Стабильность и сворачивание опсина: модуляция фосфолипидными бицеллами. J. Mol. Биол. 2007, 374, 1319–1332. Искать в Google Scholar

[17] Sanders CR, Prestegard JH. Магнитно-ориентируемые бислои фосфолипидов, содержащие небольшие количества аналога солей желчных кислот, CHAPSO. Biophys. J. 1990, 58, 447–460.Искать в Google Scholar

[18] Ram P, Prestegard JH. Вызванное магнитным полем упорядочение мицелл желчных солей / фосфолипидов: новые среды для структурных исследований ЯМР. Biochim. Биофиз. Acta 1988, 940, 289–294. Искать в Google Scholar

[19] Гловер KJ, Whiles JA, Wu G, Yu N, Deems R, Struppe JO, Stark RE, Komives EA, Vold RR. Структурная оценка фосфолипидных бицелл для исследований состояния раствора мембранно-ассоциированных биомолекул. Biophys. J. 2001, 81, 2163–2171.Искать в Google Scholar

[20] Lee D, Walter KFA, Brückner A-K, Hilty C, Becker S, Griesinger C. Двухслойные бицеллы в малых бицеллах, выявленные с помощью липид-белковых взаимодействий с помощью ЯМР-спектроскопии. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13822–13823. Искать в Google Scholar

[21] Sanders CR, Schwonek JP. Характеристика магнитноориентируемых бислоев в смесях дигексаноилфосфатидилхолина и димиристоилфосфатидилхолина методом твердотельного ЯМР. Биохимия 1992, 31, 8898–8905.Искать в Google Scholar

[22] De Angelis AA, Opella SJ. Образцы бицелл для твердотельного ЯМР мембранных белков. Nat. Protoc. 2007, 2, 2332–2338. Искать в Google Scholar

[23] Park SH, Prytulla S, De Angelis AA, Brown JM, Kiefer H, Opella SJ. Спектроскопия ЯМР высокого разрешения GPCR в выровненных бицеллах. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7402–7403. Искать в Google Scholar

[24] Triba MN, Warschawski DE, Devaux PF. Повторное исследование распределения липидов в бицеллах с помощью фосфорного ЯМР. Biophys. J. 2005, 88, 1887–1901. Искать в Google Scholar

[25] Минеев К.С., Надеждин К.Д., Гончарук С.А., Арсеньев А.С. Характеристика малых изотропных бицелл различного состава. Langmuir 2016, 32, 6624–6637. Искать в Google Scholar

[26] Бьёрнерос Дж., Нильссон М., Мелер Л. Анализ бицелл DHPC / DMPC методом диффузионного ЯМР и многомерного разложения. Biochim. Биофиз. Acta 2015, 1848, 2910–2917. Искать в Google Scholar

[27] Beaugrand M, Arnold AA, Hénin J, Warschawski DE, Williamson PTF, Marcotte I.Границы концентрации липидов и молярных соотношений для использования изотропных бицелл. Langmuir 2014, 30, 6162–6170. Искать в Google Scholar

[28] Li M, Morales HH, Katsaras J, Kučerka N, Yang Y, Macdonald PM, Nieh M-P. Морфологическая характеристика двухцеллярных смесей DMPC / CHAPSO: комбинированное исследование SANS и ЯМР. Langmuir 2013, 29, 15943–15957. Искать в Google Scholar

[29] Йе В., Линд Дж., Эрикссон Дж., Мелер Л. Характеристика морфологии быстро падающих двуцелл различного состава. Langmuir 2014, 30, 5488–5496. Искать в Google Scholar

[30] Ямамото К., Пирси П., Ли Д.-К, Ю. К., Им С.-С., Васкелл Л., Рамамурти А. Термостойкие бицеллы для структурных исследований методом твердотельной ЯМР-спектроскопии. Langmuir 2015, 31, 1496–1504. Искать в Google Scholar

[31] Morales HH, Saleem Q, Macdonald PM. Термостабилизация бицелл детергентом на основе солей желчных кислот: комбинированное исследование ядерного магнитного резонанса ³¹ P и ² H. Langmuir 2014, 30, 15219–15228. Искать в Google Scholar

[32] Ямамото К., Пирси П., Рамамурти А. Бицеллес демонстрирует магнитное выравнивание для более широкого диапазона температур: исследование твердотельного ЯМР. Langmuir 2014, 30, 1622–1629. Искать в Google Scholar

[33] Чжан К., Ма Икс, Уорд А., Хонг В.-Х, Яакола В.-П, Стивенс Р.С., Финн М.Г., Чанг Г. Создание лицевых амфифилов для стабилизации интегральных мембранных белков. Angew. Chem. Int. Эд.Англ. 2007, 46, 7023–7025. Искать в Google Scholar

[34] Lee SC, Bennett BC, Hong WX, Fu Y, Baker KA, Marcoux J, Robinson CV, Ward AB, Halpert JR, Stevens RC, Stout CD, Yeager MJ, Zhang Q. Steroid- на основе лицевых амфифилов для стабилизации и кристаллизации мембранных белков. Proc. Natl Acad. Sci. USA 2013, 110, e1203–1211. Искать в Google Scholar

[35] Gibbs SJ, Johnson CS. Эксперимент PFG ЯМР для точных исследований диффузии и потока в присутствии вихревых токов. Дж. Магнитный резонанс (1969) 1991, 93, 395–402. Искать в Google Scholar

[36] Фавье А., Бручер Б. Восстановление утраченной намагниченности: усиление поляризации в биомолекулярном ЯМР. J. Biomol. ЯМР 2011, 49, 9–15. Искать в Google Scholar

[37] Chou JJ, Baber JL, Bax A. Характеристика смешанных фосфолипидных мицелл с помощью трансляционной диффузии. J. Biomol. ЯМР 2004, 29, 299-308. Искать в Google Scholar

[38] Jóhannesson H, Halle B.Диффузия растворителя в упорядоченных макрожидкостях: стохастическое моделирование эффекта препятствия. J. Chem. Phys. 1996, 104, 6807. Искать в Google Scholar

[39] Ортега А., Гарсия де ла Торре Дж. Гидродинамические свойства стержневидных и дискообразных частиц в разбавленном растворе. J. Chem. Phys. 2003, 119, 9914. Искать в Google Scholar

[40] Полянский А., Волынский П., Арсеньев А., Ефремов Р. Адаптация мембранно-активного пептида к гетерогенному окружению.II. Роль мозаичности поверхности мембраны. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 1120–1126. Искать в Google Scholar

[41] Kučerka N, Nieh M-P, Katsaras J. Зависимость липидных областей в жидкой фазе и толщины двух слоев обычно используемых фосфатидилхолинов от температуры. Biochim. Биофиз. Acta 2011, 1808, 2761–2771. Искать в Google Scholar

Интерактивный кинетический фасад, вдохновленный биологией: использование динамической переходно-чувствительной области для улучшения визуального комфорта нескольких пассажиров

Доступно онлайн 12 августа 2021 г.

Абстрактное

Архитектурная форма фасада определяет его индивидуальность, а также взаимодействие с микроклиматическими силами окружающей среды, такими как солнечная радиация.Динамический характер дневного света и положения людей могут вызвать некоторые проблемы, такие как выделение тепла и визуальный дискомфорт, которые необходимо контролировать в режиме реального времени. Повышение эффективности дневного света и предотвращение визуального дискомфорта для нескольких пассажиров одновременно является сложной задачей. Тем не менее, интеграция принципов биомимикрии морфологической адаптации с динамическими, сложными фенестрациями и системами «человек в петле» может привести нас к поиску оптимального решения. Это исследование основано на изучении соответствующей литературы, морфологических подходах к биомимикрии и параметрическом моделировании с целью разработки интерактивного кинетического фасада, вдохновленного биологией, для одновременного улучшения визуального комфорта нескольких пассажиров, вдохновленного принципами движения устьиц и поведения растений.Изучение переходной стадии и поиск нового положения неоднородных узоров устьиц приводит нас к выявлению динамической переходно-чувствительной области точки притяжения на фасаде, которая запускается динамическим положением солнечного времени и множеством людей. Ежегодные климатические метрики и результаты моделирования метрических показателей на основе яркости 810 альтернативных интерактивных кинетических фасадов, вдохновленных биологией, доказывают, что упруго-деформируемая-комплексно-кинетическая форма, вызванная динамической переходно-чувствительной областью, может улучшить визуальный комфорт нескольких пассажиров одновременно. .В частности, интерактивный кинетический фасад, вдохновленный биологией, с разделением сетки 8×1 демонстрирует исключительные характеристики дневного света для южного направления, что предотвращает визуальный дискомфорт, удерживая шкафы в незаметном диапазоне, обеспечивая при этом адекватную среднюю пространственную автономность дневного света 60,5%, полезную дневную освещенность 90,47% , и Превышение полезной дневной освещенности на 2,94%.

Ключевые слова

Интерактивный кинетический фасад

Переходно-чувствительная область

Морфологическая адаптация биомимикрии

Динамический дневной свет и несколько человек

Визуальный комфорт

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2021 Higher Education Press Limited Company.