Molecular view of phase coexistence in lipid monolayers

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 42, 2012, Pages 17543-17553

  Baoukina, Svetlana ^a   Mendez Villuendas, Eduardo ^a   Tieleman, D Peter ^a  

^a UNIVERSITY OF CALGARY   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COARSE-GRAINED; DE-MIXING; DYNAMICAL SCALING; FORCE FIELDS; GROWTH EXPONENT; LATERAL DIFFUSION; LATERAL DIMENSION; LATERAL HETEROGENEITY; LINE TENSION; LIPID MIXTURES; LIPID MONOLAYER; LUNG SURFACTANTS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; MONOLAYER SURFACE; MULTIPLE DOMAINS; ORDERED PHASE; PARTIAL AREA; PHASE CO-EXISTENCE; SPONTANEOUS CURVATURE; VORONOI TESSELLATIONS;

BIOLOGICAL MEMBRANES; CLUSTER ANALYSIS; COMPUTER SIMULATION; CYTOLOGY; LIPIDS; MOLECULAR DYNAMICS; MONOLAYERS; NUCLEATION; PHASE SEPARATION; SPINODAL DECOMPOSITION; SURFACE ACTIVE AGENTS; SURFACE TENSION;

LIQUIDS;

CHOLESTEROL; LUNG SURFACTANT; UNSATURATED FATTY ACID;

ARTICLE; DECOMPOSITION; LIPID MONOLAYER; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEIN LIPID INTERACTION; SURFACE TENSION; TEMPERATURE; VISCOSITY;

LIPIDS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; SURFACE TENSION; TEMPERATURE;

EID: 84867770741     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja304792p     Document Type: Article

References (99)

1. Mouritsen, O. G. Life-As a Matter of Fat; Springer: Berlin, 2005.
2. Engelman, D. M. Nature 2005, 438, 578
3. van Meer, G.; Voelker, D. R.; Feigenson, G. W. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2008, 9, 112
4. Lingwood, D.; Simons, K. Science 2010, 327, 46
5. Pike, L. J. J. Lipid Res. 2006, 47, 1597
6. Brown, D. A.; London, E. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 1998, 14, 111
7. Simons, K.; Ikonen, E. Nature 1997, 387, 569
8. Simons, K.; Toomre, D. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2000, 1, 31
9. Mayor, S.; Rao, M. Traffic 2004, 5, 231
10. Parton, R. G.; Richards, A. A. Traffic 2003, 4, 724
11. Clements, J. A. Am. Rev. Respir. Dis. 1977, 115, 67
12. Nag, K.; Perez-Gil, J.; Ruano, M. L. F.; Worthman, L. A. D.; Stewart, J.; Casals, C.; Keough, K. M. W. Biophys. J. 1998, 74, 2983
13. Bernardino de la Serna, J.; Perez-Gil, J.; Simonsen, A. C.; Bagatolli, L. A. J. Biol. Chem. 2004, 279, 40715
14. Zuo, Y. Y.; Tadayyon, S. M.; Keating, E.; Zhao, L.; Veldhuizen, R. A. W.; Petersen, N. O.; Amrein, M. W.; Possmayer, F. Biophys. J. 2008, 95, 2779
15. Keating, E.; Zuo, Y. Y.; Tadayyon, S. M.; Petersen, N. O.; Possmayer, F.; Veldhuizen, R. A. W. Biochim. Biophys. Acta 2012, 1818, 1225
16. Leslie, M. Science 2011, 334, 1046
17. Fan, J.; Sammalkorpi, M.; Haataja, M. FEBS Lett. 2010, 584, 1678
18. Ziolkowska, N. E.; Christiano, R.; Walther, T. C. Trends Cell. Biol. 2012, 22, 151
19. Lenne, P.-F.; Nicolas, A. Soft Matter 2009, 5, 2841
20. Jacobson, K.; Mouritsen, O. G.; Anderson, R. G. W. Nat. Cell Biol. 2007, 9, 7
21. Honerkamp-Smith, A. R.; Veatch, S. L.; Keller, S. L. Biochim. Biophys. Acta 2009, 1788, 53
22. Veatch, S. L.; Soubias, O.; Keller, S. L.; Gawrisch, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 17650
23. Honerkamp-Smith, A. R.; Cicuta, P.; Collins, M. D.; Veatch, S. L.; den Nijs, M.; Schick, M.; Keller, S. L. Biophys. J. 2008, 95, 236
24. Collins, M. D.; Keller, S. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 124
25. Kiessling, V.; Crane, J. M.; Tamm, L. K. Biophys. J. 2006, 91, 3313
26. Schick, M. Phys. Rev. E 2012, 85 031902
27. Brewster, R.; Pincus, P. A.; Safran, S. A. Biophys. J. 2009, 97, 1087
28. Brewster, R.; Safran, S. A. Biophys. J. 2010, 98, L21
29. Baumgart, T.; Hess, S. T.; Webb, W. W. Nature 2003, 425, 821
30. Semrau, S.; Schmidt, T. Soft Matter 2009, 5, 3174
31. McConnell, H. M.; Tamm, L. K.; Weis, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1984, 81, 3249
32. Travesset, A. J. Chem. Phys. 2006, 125 084905
33. Elson, E. L.; Fried, E.; Dolbow, J. E.; Genin, G. M. Annu. Rev. Biophys. 2010, 39, 207
34. Marrink, S. J.; Risselada, H. J.; Yefimov, S.; Tieleman, D. P.; Vries, A. H. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 7812
35. de Vries, A. H.; Yefimov, S.; Mark, A. E.; Marrink, S. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 5392
36. Marrink, S. J.; Risselada, J.; Mark, A. E. Chem. Phys. Lipids 2005, 135, 223
37. Mohammad-Aghaie, D.; Mace, E.; Sennoga, C. A.; Seddon, J. M.; Bresme, F. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 1325
38. Duncan, S. L.; Larson, R. G. Biophys. J. 2008, 94, 2965
39. Stevens, M. J. J. Chem. Phys. 2004, 121, 11942
40. Rodgers, J. M.; Sorensen, J.; de Meyer, F. J. M.; Schiott, B.; Smit, B. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 1551
41. Duncan, S. L.; Dalal, I. S.; Larson, R. G. Biochim. Biophys. Acta 2011, 1808, 2450
42. Baoukina, S.; Monticelli, L.; Marrink, S. J.; Tieleman, D. P. Langmuir 2007, 23, 12617
43. Faller, R.; Marrink, S. J. Langmuir 2004, 20, 7686
44. Hömberg, M.; Müller, M. J. Chem. Phys. 2010, 132 155104
45. Muddana, H. S.; Chiang, H. H.; Butler, P. J. Biophys. J. 2012, 102, 489
46. Risselada, H. J.; Marrink, S. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 17367
47. Perlmutter, J. D.; Sachs, J. N. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6563
48. Domanski, J.; Marrink, S. J.; Schafer, L. V. Biochim. Biophys. Acta 2012, 1818, 984
49. Risselada, H. J.; Marrink, S. J.; Muller, M. Phys. Rev. Lett. 2011, 106 148102
50. Schaefer, L. V.; de Jong, D. H.; Holt, A.; Rzepiela, A. J.; de Vries, A. H.; Poolman, B.; Killian, J. A.; Marrink, S. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 1343
51. Eggeling, C.; Ringemann, C.; Medda, R.; Schwarzmann, G.; Sandhoff, K.; Polyakova, S.; Belov, V. N.; Hein, B.; von Middendorff, C.; Schoenle, A.; Hell, S. W. Nature 2009, 457, 1159
52. Hess, S. T.; Gould, T. J.; Gudheti, M. V.; Maas, S. A.; Mills, K. D.; Zimmerberg, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 17370
53. Owen, D. M.; Rentero, C.; Rossy, J.; Magenau, A.; Williamson, D.; Rodriguez, M.; Gaus, K. J. Biophotonics 2010, 3, 446
54. Hess, B.; Kutzner, C.; van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 435
55. Baoukina, S.; Monticelli, L.; Amrein, M.; Tieleman, D. P. Biophys. J. 2007, 93, 3775
56. Baoukina, S.; Monticelli, L.; Risselada, H. J.; Marrink, S. J.; Tieleman, D. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 10803
57. Bussi, G.; Donadio, D.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 2007, 126 014101
58. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684
59. Goga, N.; Rzepiela, A. J.; de Vries, A. H.; Marrink, S. J.; Berendsen, H. J. C. J. Chem. Theory Comput. 2012, 10.1021/ct3000876
60. den Otter, W. K.; Shkulipa, S. A. Biophys. J. 2007, 93, 423
61. Smaby, J. M.; Brockman, H. L.; Brown, R. E. Biochemistry 1994, 33, 9135
62. Sugar, I. P.; Chong, P. L. G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1164
63. Ali, M. R.; Cheng, K. H.; Huang, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 5372
64. Veatch, S. L.; Polozov, I. V.; Gawrisch, K.; Keller, S. L. Biophys. J. 2004, 86, 2910
65. Marrink, S. J.; de Vries, A. H.; Mark, A. E. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 750
66. Nagle, J. F.; Tristram-Nagle, S. Biochim. Biophys. Acta 2000, 1469, 159
67. Benvegnu, D. J.; McConnell, H. M. J. Phys. Chem. 1992, 96, 6820
68. Blanchette, C. D.; Lin, W.-C.; Orme, C. A.; Ratto, T. V.; Longo, M. L. Langmuir 2007, 23, 5875
69. Tian, A.; Johnson, C.; Wang, W.; Baumgart, T. Phys. Rev. Lett. 2007, 98 208102
70. Stottrup, B. L.; Heussler, A. M.; Bibelnieks, T. A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 11091
71. Schafer, L. V.; Marrink, S. J. Biophys. J. 2010, 99, L91
72. Lee, B. S.; Mabry, S. A.; Jonas, A.; Jonas, J. Chem. Phys. Lipids 1995, 78, 103
73. Kuo, A. L.; Wade, C. G. Biochemistry 1979, 18, 2300
74. Filippov, A.; Oradd, G.; Lindblom, G. Biophys. J. 2006, 90, 2086
75. Kahya, N.; Scherfeld, D.; Bacia, K.; Poolman, B.; Schwille, P. J. Biol. Chem. 2003, 278, 28109
76. Wang, W.; Yang, L.; Huang, H. W. Biophys. J. 2007, 92, 2819
77. Cicuta, P.; Keller, S. L.; Veatch, S. L. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 3328
78. Espinosa, G.; Lopez-Montero, I.; Monroy, F.; Langevin, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 6008
79. Wilke, N.; Vega Mercado, F.; Maggio, B. Langmuir 2010, 26, 11050
80. Bray, A. J. Adv. Phys. 2002, 51, 481
81. Gunton, J. D.; Miguel, M. S.; Sahni, P. S. Phase Transitions and Critical Phenomena; Academic Press: New York, 1983; Vol. 8.
82. Hohenberg, P. C.; Halperin, B. I. Rev. Mod. Phys. 1977, 49, 435
83. Elder, K. R.; Morin, B.; Grant, M.; Desai, R. C. Phys. Rev. B 1991, 44, 6673
84. Ehrig, J.; Petrov, E. P.; Schwille, P. New J. Phys. 2011, 13 045019
85. Haataja, M. Phys. Rev. E 2009, 80 020902
86. Fan, J.; Han, T.; Haataja, M. J. Chem. Phys. 2010, 133 235101
87. Camley, B. A.; Brown, F. L. H. J. Chem. Phys. 2011, 135 225106
88. Siggia, E. D. Phys. Rev. A 1979, 20, 595
89. Miguel, M. S.; Grant, M.; Gunton, J. D. Phys. Rev. A 1985, 31, 1001
90. Camley, B. A.; Brown, F. L. H. Phys. Rev. Lett. 2010, 105 148102
91. Laradji, M.; Kumar, P. B. S. J. Chem. Phys. 2005, 123 224902
92. Lifshitz, I. M.; Slyozov, V. V. J. Phys. Chem. Solids 1961, 19, 35
93. Frolov, V. A. J.; Chizmadzhev, Y. A.; Cohen, F. S.; Zimmerberg, J. Biophys. J. 2006, 91, 189
94. Binder, K.; Stauffer, D. Phys. Rev. Lett. 1974, 33, 1006
95. Ramachandran, S.; Komura, S.; Gompper, G. EPL 2010, 89 56001
96. Grant, M.; Elder, K. R. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 14
97. Zuo, Y. Y.; Keating, E.; Zhao, L.; Tadayyon, S. M.; Veldhuizen, R. A. W.; Petersen, N. O.; Possmayer, F. Biophys. J. 2008, 94, 3549
98. Bachofen, H.; Schurch, S. Comp. Biochem. Physiol., Part A: Mol. Integr. Physiol. 2001, 129, 183
99. Stottrup, B. L.; Stevens, D. S.; Keller, S. L. Biophys. J. 2005, 88, 269