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16:0-18:1 心磷脂:性质、应用及研究用途

16:0-18:1心磷脂是一种含有棕榈酰(16:0)和油酰(18:1)脂肪酸链的合成非对称心磷脂,作为生化定义的研究试剂,用于研究线粒体膜完整性、生物能量学和细胞凋亡信号传导。

全称
1,1',2,2'-四酰基(16:0/18:1)-心磷脂(非对称脂肪酸链变体)
脂肪酸链组成
两条棕榈酰(16:0)链和两条油酰(18:1)链,呈非对称排列
脂质类别
心磷脂(双磷脂酰甘油);阴离子甘油磷脂
主要生物学分布
线粒体内膜
主要研究应用
线粒体膜研究、细胞凋亡研究、脂质-蛋白质相互作用检测、脂质体制备
产品货号
C1439493

什么是16:0-18:1心磷脂?

心磷脂(CL)是一种独特的二聚磷脂,由两个磷脂酰甘油单元通过中央甘油骨架相连,具有四条脂肪酸链和两个磷酸头基。这种独特的结构使心磷脂成为哺乳动物细胞中已知的唯一双磷脂,几乎完全集中在线粒体内膜(IMM)中。

16:0-18:1心磷脂是一种明确的合成变体,其四个酰基位置以非对称构型由棕榈酰(16:0,饱和)和油酰(18:1 Δ9,单不饱和)链占据。与心脏组织中富含亚油酰(18:2)链的主要天然心磷脂种类不同,这种混合链物种为研究人员提供了一种化学上易于处理的工具,用于解析脂肪酸链饱和度和不对称性在心磷脂功能中的具体作用。

该化合物由阿拉丁科学以货号C1439493提供,仅供体外研究使用。

生化特性与结构意义

心磷脂的分子结构——特别是由庞大的四酰基链主体和小头基产生的锥形几何构型——促进了负膜曲率的形成。这一特性对于高度折叠的线粒体内膜嵴的形成和稳定至关重要,这些嵴容纳了电子传递链(ETC)复合物和ATP合酶。

16:0-18:1物种每条油酰链引入一个不饱和度,产生介于完全饱和与多不饱和心磷脂物种之间的膜流动性特征。这使其在受控生物物理研究中尤为有价值,用于检测链不饱和度如何影响:

  • 膜双层流动性和相行为
  • 曲率应力和嵴形态
  • 心磷脂-蛋白质相互作用(如细胞色素c、呼吸超复合物)

此外,心磷脂携带两个磷酸单酯基团,其pKa值据报道分别约为2.8和7.5–9.5,使其在生理pH下主要呈阴离子状态。这种阴离子特性对于与线粒体蛋白正电荷残基的静电相互作用至关重要。

研究应用

16:0-18:1心磷脂被应用于需要化学定义的非对称CL物种的多种实验场景:

线粒体膜重建

研究人员使用明确定义的CL物种重建蛋白脂质体系统,以复现线粒体内膜的脂质环境。使用16:0-18:1 CL可以精确控制脂肪酸链组成,从而在不受天然膜中可变CL组成影响的情况下,对呼吸复合物组装和活性进行机制研究。

细胞凋亡与细胞色素c释放研究

心磷脂在内源性细胞凋亡早期阶段发挥关键作用,作为线粒体内膜上细胞色素c的停靠位点。活性氧(ROS)对心磷脂的氧化促进细胞色素c脱离并随后释放到细胞质中。16:0-18:1 CL为在无细胞或重建系统中研究这些氧化事件及其下游后果提供了明确定义的底物。

脂质-蛋白质相互作用检测

明确定义的CL物种用于表面等离子体共振(SPR)、天然质谱和脂质覆盖检测,以表征心磷脂与线粒体蛋白(如ANT腺苷酸转位酶、VDAC及呼吸超复合物)之间的结合亲和力和化学计量关系。

脂质体和模型膜制备

16:0-18:1 CL被整合到大单层囊泡(LUV)和支撑脂质双层(SLB)中,以模拟线粒体内膜环境,用于荧光偏振、差示扫描量热法(DSC)和原子力显微镜(AFM)等生物物理测量。

操作、储存与质量注意事项

与所有多不饱和及单不饱和磷脂一样,16:0-18:1心磷脂易受氧化降解。为保持产品完整性,建议采取以下措施:

  • 储存:在惰性气体(氩气或氮气)保护下于−20°C或以下储存。避免反复冻融。
  • 溶剂:该化合物通常溶解在氯仿或氯仿/甲醇中提供。在通风橱中操作,使用玻璃注射器以防止溶剂被塑料吸收。
  • 操作:尽量减少光、热和大气氧的暴露。首次开封时分装为单次使用份量。
  • 质量验证:需要确认脂肪酸链完整性和氧化状态的研究人员应在用于敏感检测前进行薄层色谱(TLC)或LC-MS分析。

本产品仅供研究使用,不适用于诊断、治疗或食品应用。

常见问题

16:0-18:1心磷脂与天然心磷脂种类有何区别?

哺乳动物心脏组织中的天然心磷脂以四亚油酰(18:2)组成为主,而16:0-18:1心磷脂是一种携带棕榈酰和油酰链的合成非对称物种。这种明确的组成允许研究人员独立于天然生物样品中发现的异质混合物,分离特定脂肪酸链长度和饱和度对膜生物物理学及心磷脂-蛋白质相互作用的影响。

16:0-18:1心磷脂通常在哪些溶剂中制备用于实验?

16:0-18:1心磷脂最常在氯仿或氯仿/甲醇混合物中处理,以保持溶解度并最大限度地减少氧化。对于水性检测系统,干燥的脂质薄膜通常用适当的缓冲液水化,并通过挤出或超声处理形成囊泡。强烈建议使用玻璃容器和惰性气氛操作。

16:0-18:1心磷脂与细胞凋亡研究有何关联?

心磷脂是内源性细胞凋亡途径的关键介质。它将细胞色素c锚定在线粒体内膜上,在线粒体ROS氧化后,促进细胞色素c释放到细胞质中以激活半胱天冬酶。在重建或无细胞系统中使用16:0-18:1 CL等明确定义的物种,可以精确机制剖析脂肪酸链组成如何影响心磷脂氧化敏感性和细胞色素c释放动力学。

使用前建议采用哪些分析方法验证16:0-18:1心磷脂的完整性?

薄层色谱(TLC)可确认脂质类别纯度,而液相色谱联合质谱(LC-MS)或串联质谱(LC-MS/MS)提供明确的脂肪酸链物种鉴定,并可检测氧化心磷脂物种。在234 nm处的紫外吸收监测也可指示共轭二烯的形成,作为脂质过氧化的早期标志。

参考文献

  1. Paradies G, Paradies V, De Benedictis V, Ruggiero FM, Petrosillo G. Functional role of cardiolipin in mitochondrial bioenergetics. Biochim Biophys Acta. 2014;1837(4):408-417. doi:10.1016/j.bbabio.2013.10.006
  2. Ikon N, Ryan RO. Cardiolipin and mitochondrial cristae organization. Biochim Biophys Acta Biomembr. 2017;1859(6):1156-1163. doi:10.1016/j.bbamem.2017.03.013
  3. Kagan VE, Tyurin VA, Jiang J, et al. Cytochrome c acts as a cardiolipin oxygenase required for release of proapoptotic factors. Nat Chem Biol. 2005;1(4):223-232. doi:10.1038/nchembio727
  4. Claypool SM, Koehler CM. The complexity of cardiolipin in health and disease. Trends Biochem Sci. 2012;37(1):32-41. doi:10.1016/j.tibs.2011.09.003

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《16:0-18:1 心磷脂:性质、应用及研究用途》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年9月28日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/16-0-18-1-cardiolipin-properties-applications-research.html
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