دهن بلير التجارب مع بليرس فقاعة الاتصال للتصحيح--كلامبيرس
Summary
نقدم هنا، بروتوكولا لتشكيل بليرس الدهن باستخدام أسلوب بلير اتصال فقاعي. هو مهب فقاعة مياه في المذيبات عضوية، حيث تتشكل من أحادي الطبقة على الواجهة المائية للنفط. يتم التلاعب بها الماصات اثنين لإرساء فقاعات لتشكيل من بلير.
Abstract
دهن بليرس توفير منصة تجريبية فريدة من نوعها للدراسات الفنية من قنوات أيون، مما يتيح دراسة التفاعلات غشاء القناة تحت غشاء مختلف التراكيب الدهن. فيما بينها، وقد اكتسب bilayer واجهة الحبرية شعبية؛ ومع ذلك، حجم كبير الغشاء يعوق تسجيل منخفضة الضوضاء الكهربائية. وقد أنشأنا أسلوب بلير (مصرف البحرين المركزي) فقاعة اتصال الذي يجمع بين فوائد الدهن مستو بلير وأساليب التصحيح-المشبك، مثل القدرة على تكوين الدهن وتختلف والتلاعب الميكانيكا بلير، على التوالي. استخدام برنامج الإعداد لتجارب المشبك التصحيح التقليدية، التجارب المستندة إلى مصرف البحرين المركزي يمكن سهولة إجراء. باختصار، هو حلاً المنحل بالكهرباء في ماصة زجاجية في مهب إلى مرحلة المذيبات عضوية (هيكساديكان)، وهو الإبقاء على الضغط ماصة للحصول على حجم فقاعة مستقرة. الفقاعة عفويا تصطف دهن أحادي الطبقة (الدهون نقية أو الدهون المختلطة)، التي يتم توفيرها من الدهنية في الفقاعات. بعد ذلك، يتم إرساء (~ 50 ميكرومتر في القطر) مبطنة أحادي الطبقة فقاعتين في غيض الماصات الزجاجية لتشكيل بيلايير. إدخال تشكيل القناة الدهنية في الفقاعة يؤدي إلى دمج القنوات في بيلايير، مما يسمح لتسجيل قناة واحدة الحالية مع نسبة الإشارة إلى الضوضاء يمكن مقارنته بتسجيلات المشبك التصحيح. يتم تشكيل كبس مع تكوين دهن غير متماثل سهولة. مصرف البحرين المركزي يتجدد مرارا وتكرارا بتطاير الفقاعات السابقة وتشكيل شراكات جديدة. اضطرابات كيميائية وفيزيائية مختلفة (مثلوغشاء نضح والتوتر bilayer) يمكن أن تفرض على كبس. هيرين، نقدم الإجراء الأساسي لإنشاء مصرف البحرين المركزي.
Introduction
للقنوات الأيونية، غشاء الخلية ليست مجرد مادة داعمة بل شريكا لتوليد تدفق أيون. وظيفيا، الغشاء عازل كهربائي أيون التي يتضمنها القنوات، وجميع أغشية الخلايا المهلة مع غشاء يستريح محتملة. تقليديا، كان تفرض غشاء تعسفية محتملة من دائرة خارجية التي تم قياس التيار الكهربائي عن طريق القنوات. وكشف هذا التقييم الكمي للجريان أيون في إمكانات غشاء مختلف الخصائص الجزيئية لهذه القنوات، مثل ما تخلل الأيوني الانتقائي والنابضة وظائف1،2. هو منهاج الدراسات الفنية لقنوات أيون الغشاء غشاء الخلية أو الغشاء بلير الدهن. تاريخيا، التسجيلات الحالية الكهربائية قناة واحدة أجريت أولاً في دهن بليرس3،4، وقد وضعت التقنيات ذات الصلة لأغشية الخلية، مثل أسلوب التصحيح-المشبك (الشكل 1أ )5،6. ومنذ ذلك الحين، تطورت هذه التقنيات اثنين بشكل منفصل لأغراض مختلفة (الشكل 1)7،8.
غشاء الدهون والأغشية بلير حاليا تركيز البحوث لأدوارها في دعم هيكل ووظيفة البروتينات القناة. ولذلك، توفر أساليب تختلف تركيبة المادة الدهنية في بليرس في ارتفاع الطلب. دهن bilayer تشكيل أساليب مثل الدهن مستو bilayer (الإرشاد)8،9،،من1011وقطرات الماء في النفط bilayer12الحبرية واجهة بيلايير (DIB)13، 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , تقنيات 19 (الشكل 1) هي الخيارات الشائعة، مما أتاح فرصة لدراسة وظيفة القناة تحت متفاوتة الدهن التراكيب20. على الرغم من بنك دبي الإسلامي أسهل بكثير من الناحية الفنية لإنتاج من الإرشاد التقليدية، حجم كبير من DIB أوجد عاملاً مثبطا للتصحيح–كلامبيرس لتطبيقه لدراسة التسجيلات الحالية قناة واحدة مع الحجم المعتاد الموصلية (< ملاحظة: 100).
للالتفاف على ضجيج الخلفية، يجب التقليل من منطقة بلير. وتذكر هذه المسألة تكراراً للتاريخ في تطوير التقنيات الكهربية للدهن بليرس (الشكل 1). في الأيام الأولى، شكلت bilayer صغيرة الحجم (1-30 ميكرومتر في القطر) في تلميح ماصة (تلميح–تراجع الأسلوب؛ الشكل 1 ج) 21 , 22 , 23، بدلاً من استخدام بلير بذاتها (~ 100 ميكرومتر في القطر) على حاجز مسعور في دائرة (الشكل 1ب). تلميح–تراجع الأسلوب يسمح للقياسات الكهربائية مع الكثير من الضوضاء الخلفية أقل24. أن تجاربنا مع25،26حزب البوابة المفتوحة وتلميح–تراجع22،،من2327، والتصحيح-المشبك28،،من2930، أساليب 31 أدت بنا إلى فكرة جديدة لتشكيل بليرس الدهن باستخدام مبادئ بلير الماء في النفط. أننا أشرنا إلى ذلك كفقاعة الاتصال بلير (مصرف البحرين المركزي) الأسلوب20،32. في هذا الأسلوب، بدلاً من أن تتدلى قطرات الماء في مرحلة نفط (الشكل 1د)، فقاعة مياه هو في مهب من ماصة زجاجية (مع تلميح قطرها حوالي 30 ميكرومتر) إلى مرحلة النفط (الشكل 1ه و 2)، حيث يتم الحفاظ على فقاعة بتطبيق ضغط ثابت. أشكال أحادي الطبقة تلقائياً على الواجهة المائية للنفط على سطح الفقاعة. ثم، يتم إرساء فقاعتين من خلال التلاعب باثنين الزجاج الماصات، وبلير هو تشكيل نقترب من مونولاييرس اثنين بعضها البعض، مما أسفر عن منطقة بلير توازن. يتم التحكم في حجم الفقاعة بالضغط داخل فقاعة (عقد الضغط)، وكذلك حجم بلير. كثيرا ما يستخدم متوسط قطرها 50 ميكرومتر. على الرغم من أن حجم الفقاعة الصغيرة (< 100 رر)، أنه متصل بحجم أكبر من الحل الماصة موجودة في نطاق ميكروليتير، التي تشكل المرحلة اﻻلكتروﻻيت السائبة.
هناك العديد من الفوائد لاستخدام أسلوب مصرف البحرين المركزي (الجدول 1). كأسلوب تشكيل bilayer دهني، يمكن إنتاج الأغشية المختلفة الدهن المؤلفات، والأغشية غير المتناظر هي المشكلة أكثر سهولة32 من تلك ب طريقة قابلة للطي التقليدية33. يمكن ميكانيكيا التلاعب في بيلايير، بخلاف حزب البوابة المفتوحة التقليدية التي يمكن أن تكون عازمة فقط مع ضغط الهيدروستاتي فرق34،35. عن طريق تغيير الضغط القابضة، الفقاعات أما توسيع أو تقليص, مما أدى إلى توتر الغشاء زيادة أو نقصان32. بلير انفصال ميكانيكيا في مونولاييرس، مشابهة لتقنية التجميد–كسر36،37 من الأغشية في الدراسات المورفولوجية، ولكن مع مصرف البحرين المركزي، يسمح بمناورة لتكرار فصل وإرفاق دورات32 . صغر حجم الحل المنحل بالكهرباء داخل الفقاعة يسمح الانصهار الفعال لتشكيل القناة الدهنية إلى بيلايير، واحتمال الحصول على تسجيلات قناة أعلى بكثير من تقنية الإرشاد التقليدية. حجم الفقاعة الصغيرة كما يسمح نضح السريع (داخل ~ 20 مللي ثانية) الحقن مرة أخرى ماصة يتم إدراجها في أي من الفقاعات. خلافا لأسلوب التصحيح-المشبك، مرة واحدة مكسورة، إعادة تشكيل غشاء مصرف البحرين المركزي فورا ومرارا وتكرارا، ويمكن استخدام الماصات عدة مرات في يوم. بدمج فوائد التصحيح-المشبك وأساليب الإرشاد، مصرف البحرين المركزي منبرا تنوعاً تختلف الظروف الفيزيائية للغشاء، مما يسمح لدراسات لم يسبق لها مثيل من التفاعلات غشاء القناة.
قبل عرض بروتوكول مفصل لعملية تشكيل مصرف البحرين المركزي، يقدم الخلفية الفيزيائية لتشكيل بلير الأولى والتي سوف تكون مفيدة للتصحيح–كلامبيرس لحل الصعوبات التجريبية المتصلة بتكوين غشاء التي تصادف.
مصرف البحرين المركزي تجارب نقل الدروس المستفادة من علوم الكيمياء السطحية38. مصرف البحرين المركزي يشبه فقاعة صابون مهب من القش في الهواء، حيث المثل، فجرت فقاعة الماء في مذيب عضوي. واحد ستلاحظ أن فقاعة الماء يكاد مبالغا فيها عندما الدهون غشاء غير مضمنة في فقاعة الماء أو المذيبات العضوية. نظراً لغياب الدهون أمفيباثيك، التوتر السطحي في واجهة مياه-نفط عالية، وسوف يكون الضغط داخل فقاعة تهب فقاعة عالية. هذا تحقيق معادلة لابلاس (ΔP = 2 γ/R، ΔP هو الضغط داخل الفقاعة، γ هو التوتر السطحي، حيث R هو نصف قطر الفقاعة). عندما يكون تركيز الدهون في مرحلة العضوية أو الحل اﻻلكتروﻻيت عالية، كثافة الدهون في أحادي الطبقة يزيد، وفق ما تمليه الايسوثرم الامتزاز جيبس (-dγ = Γوأنا dµأنا، حيث Γأنا هو الفائض في السطح للمجمع، و μأنا هو الكيميائية المحتملة للمكون أنا)39، مما أدى إلى انخفاض التوتر السطحي وسهولة تشكيل فقاعة. في مصرف البحرين المركزي، يمكن ملاحظة بلير من زاوية عرضية (الشكل 2)، ومن زاوية الاتصال بين بلير وأحادي الطبقة قابلة للقياس. هذه الزاوية يمثل توازناً بين surface tensions من أحادي الطبقة وبيلايير (معادلة الشباب: γbi = γمو cos(θ)، γثنائية هو التوتر بيلايير، γمو هو التوتر أحادي الطبقة، حيث θ هي الزاوية الاتصال). التغيرات في زاوية الاتصال تشير إلى تغييرات في التوتر بيلايير، نظراً لأن التوتر أحادي الطبقة يتم تقييم التغيرات في زاوية الاتصال كوظيفة من وظائف الغشاء المحتملة (معادلة يونغ-ليبمان: γمو = جم الخامس2 /4 (cos (θ0)-cos (θالخامس))، جم هو السعة غشاء، الخامس هو الغشاء المحتملة، حيث θ0 و θالخامس هي زوايا الاتصال 0 وأم الخامس، على التوالي)40،41 ،42. عند إغلاق كافية فقاعتين، أنها نهج بعضها البعض تلقائياً. وهذا سبب قوة فإن دير فالس، ويمكن أن نلاحظ بصريا هذه العملية الحيوية في تشكيل مصرف البحرين المركزي.
نظام مصرف البحرين المركزي يتكون من مراحل متميزة: إلا وهي مرحلة نفط السائبة، الماء فقاعات مغطاة بطبقة من أحادي الطبقة، وبلير اتصال (الشكل 3). وهذه تذكرنا بمراحل متعددة في حزب البوابة المفتوحة، مثل الحيد المحتوية على المذيب حولها في مرحلة بلير ومرحلة عضوية رقيقة تقع باثنين مونولاييرس43،44. في مصرف البحرين المركزي، المستمر مع النشرة بلير المرحلة أحادي الطبقة، وجزيئات الدهن سهولة منتشر بين أحادي الطبقة والنشرة. المرحلة أحادي الطبقة يغطي معظم سطح الفقاعة، التي تشكل المرحلة الرئيسية التي تعمل كمستودع للدهون. لأن ذيل مسعور الدهون في أحادي الطبقة يمتد إلى الخارج إلى مرحلة النفط السائبة، يفتح الداخلية بيلايير أو لب مسعور إلى مرحلة النفط الجزء الأكبر. وهكذا، مادة مسعور حقنه في مرحلة النفط القريبة من بيلايير غير قادرة على سهولة الوصول إلى المناطق الداخلية بيلايير. هذا هو أسلوب نضح غشاء أننا قد وضعت مؤخرا45، الذي يتم تغيير تكوين الدهن في بيلايير سرعة (في غضون ثانية) أثناء التسجيلات الحالية قناة واحدة. ووجدنا أن محتوى الكولسترول في بيلايير يمكن التحكم في شكل قابل للعكس بتبديل نضح الكولسترول وإيقاف45. في حالة ما إذا يختلف تركيز المواد ذات الصلة في أحادي الطبقة، وبلير، الانحدار تركيز المواد ذات الصلة فورا حل من خلال نشرها، الذي يعرف باسم تأثير Marangoni46، 47-من ناحية أخرى، هي المتأرجح عبر مونولاييرس بطء48،،من4950.
استخدام الأسلوب مصرف البحرين المركزي، يتشكل في بيلايير تحت الظروف الفيزيائية تنوعاً، مثل درجة حموضة اﻻلكتروﻻيت منخفضة تصل إلى 1 51وتركيز ملح (ك+، نا+، إلخ.) ما يصل إلى 3 متر وإمكانات غشاء مرتفعا كما ±400 mV ونظام درجة حرارة تصل إلى 60 درجة مئوية.
هناك عدة خيارات لتشكيل مصرف البحرين المركزي والتأسيس لجزيئات قناة فيه. لتشكيل المونولاير على الواجهة المائية للنفط، تضاف الدهون أما في مذيب عضوي (الأسلوب من الدهن؛ الشكل 4 أ، ج 4) أو في فقاعة الدهنية (الدهون في الأسلوب؛ الشكل 4 و ب، 4 د). جدير بالذكر أن المادة الدهنية في الأسلوب يسمح لتشكيل الأغشية غير المتناظر15،32. قناة جزيئات قابلة للذوبان في المحلول (مثلاً، تشكل قناة الببتيدات) مباشرة تضاف إلى52،فقاعة (الشكل 4أ، ب)53، بينما البروتينات قناة يتم تشكيلها في الدهنية، ثم تضاف إلى الفقاعة (الشكل 4ج، د). وهنا، تشكيل كبس بطريقة الدهن في أما ببتيد قناة (بوليثيوناميدي ب (pTB)؛ الشكل 4 A) أو يظهر بروتين (ككسا البوتاسيوم القناة، الشكل 4ج).
Protocol
Representative Results
Discussion
طريقة الدهن بلير تشكيل مصرف البحرين المركزي يستند على مبدأ معالجة المياه في النفط تجميعية مبطنة ب أحادي الطبقة20. من الناحية التقنية، إجراءات تشكيل كبس سهلة، خاصة بالنسبة للتصحيح-المشبك الباحثين، الذين يجيدون التلاعب ميكروبيبيتيس الزجاج. سهولة يستخدم الإعداد الكهربية المشب…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
المؤلف يود أن يشكر ياماتاكي ماريكو وتاكاشيما ماساكو للمساعدة التقنية. وأيد هذا العمل في جزء من كاكينهي أرقام المنح ح 16 00759 و 17 ح 04017 (هكذا).
Materials
| Azolectin (L-α-Phosphatidylcholine, Type IV-S) | Sigma-Aldrich | P3644 | |
| A/D Converter | Molecular Divices | Digidata1550A | |
| Ag/AgCl electrode | Warner Instruments | 64-1317 | |
| Bath Sonicator | Branson | M1800H-J | |
| Camera | Hamamatsu Photonics | C11440-10C | |
| Glass Capillary | Harvard Apparatus | 30-0062 | |
| Hepes | Dojindo | 342-01375 | |
| Hole Slideglass | Matsunami Glass | S339929 | |
| Inverted Microscope | Olympus | IX73 | |
| Isolation Table | Herz | TDI-86LA(Y)2 | |
| Micro Injenctor | Narishige | IM-11-2 | |
| Micro Manipulator | Narishige | EMM | |
| Microforge | Narishige | MF-830 | |
| Micropipette holder | |||
| n-Hexadecane | Nacalai | 07819-32 | |
| Patch-Clamp Amplifier | HEKA | EPC800 | |
| Pipette Puller | Sutter Instrument Co. | P-87 | |
| POPC (1-palmitoyl-2-oleoyl-glycero-3-phosphocholine) | Avanti Polar Lipids | 850457 | |
| POPE (1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine ) |
Avanti Polar Lipids | 850757 | |
| POPG (1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phospho-(1'-rac-glycerol) ) | Avanti Polar Lipids | 840457 | |
| Potassium Chloride | Nacalai | 28514-75 | |
| Rotary Evapolator | Iwaki | REN-1000 | |
| Succinic Acid | Nacalai | 32402-05 | |
| Vacuum Pump | Buchi | V-100 |
Referências
- Hille, B. . Ion channels of excitable membranes. , (2001).
- Oiki, S. Channel function reconstitution and re-animation: a single-channel strategy in the postcrystal age. The Journal of Physiology. 593, 2553-2573 (2015).
- Mueller, P., Rudin, D. O., Tien, H. T., Wescott, W. C. Reconstitution of cell membrane structure in vitro and its transformation into an excitable system. Nature. 194 (4832), 979-980 (1962).
- Hladky, S. B., Haydon, D. A. Discreteness of conductance change in bimolecular lipid membranes in the presence of certain antibiotics. Nature. 225, 451-453 (1970).
- Neher, E., Sakmann, B. Single-channel currents recorded from membrane of denervated frog muscle fibres. Nature. 260, 799-802 (1976).
- Hamill, O. P., Marty, A., Neher, E., Sakmann, B., Sigworth, F. J. Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recording from cells and cell-free membrane patches. Pflugers Arch. 391 (2), 85-100 (1981).
- Sakmann, B., Neher, E. . Single-Channel Recording. , (2009).
- Miller, C. . Ion Channel Reconstitution. , (1986).
- Wonderlin, W. F., Finkel, A., French, R. J. Optimizing planar lipid bilayer single-channel recordings for high resolution with rapid voltage steps. Biophysical journal. 58 (2), 289-297 (1990).
- Oiki, S., Okada, Y. Planar Lipid Bilayer Method for Studying Channel Molecules. Patch Clamp Techniques. , 229-275 (2012).
- Kapoor, R., Kim, J. H., Ingolfson, H., Andersen, O. S., O, Preparation of Artificial Bilayers for Electrophysiology Experiments. Journal of Visualized Experiments. (20), e1033 (2008).
- Funakoshi, K., Suzuki, H., Takeuchi, S. Lipid bilayer formation by contacting monolayers in a microfluidic device for membrane protein analysis. Analytical Chemistry. 78 (24), 8169-8174 (2006).
- Bayley, H., et al. Droplet interface bilayers. Molecular BioSystems. 4 (12), 1191-1208 (2008).
- Watanabe, R., Soga, N., Hara, M., Noji, H. Arrayed water-in-oil droplet bilayers for membrane transport analysis. Lab on a Chip. 16 (16), 3043-3048 (2016).
- Hwang, W. L., Chen, M., Cronin, B., Holden, M. A., Bayley, H. Asymmetric droplet interface bilayers. Journal of the American Chemical Society. 130 (18), 5878-5879 (2008).
- Tonooka, T., Sato, K., Osaki, T., Kawano, R., Takeuchi, S. Lipid bilayers on a picoliter microdroplet array for rapid fluorescence detection of membrane transport. Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany). 10 (16), 3275-3282 (2014).
- Dixit, S. S., Kim, H., Vasilyev, A., Eid, A., Faris, G. W. Light-driven formation and rupture of droplet bilayers. Langmuir. 26 (9), 6193-6200 (2010).
- Malmstadt, N., Nash, M. a., Purnell, R. F., Schmidt, J. J. Automated formation of lipid-bilayer membranes in a microfluidic device. Nano letters. 6 (9), 1961-1965 (2006).
- Najem, J. S., et al. Micropipette-based Method for Incorporation And Stimulation of Bacterial Mechanosensitive Ion Channels in Droplet Interface Bilayers. Journal of Visualized Experiments. (105), (2015).
- Oiki, S., Iwamoto, M. Channel-Membrane Interplay in Lipid Bilayer Membranes Manipulated through Monolayer Technologies. Biological & Pharmaceutical Bulletin. 41, 303-311 (2018).
- Andersen, O. S. Ion movement through gramicidin A channels. Single-channel measurements at very high potentials. Biophysical Journal. 41 (2), 119-133 (1983).
- Oiki, S., Danho, W., Madison, V., Montal, M. M2 delta, a candidate for the structure lining the ionic channel of the nicotinic cholinergic receptor. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 85 (22), 8703-8707 (1988).
- Oiki, S., Koeppe, R. E., Andersen, O. S. Voltage-dependent gating of an asymmetric gramicidin channel. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 92 (6), 2121-2125 (1995).
- Sigworth, F. J., Urry, D. W., Prasad, K. U. Open channel noise. III. High-resolution recordings show rapid current fluctuations in gramicidin A and four chemical analogues. Biophysical Journal. 52 (6), 1055-1064 (1987).
- Iwamoto, M., et al. Surface structure and its dynamic rearrangements of the KcsA potassium channel upon gating and tetrabutylammonium blocking. The Journal of Biological Chemistry. 281 (38), 28379-28386 (2006).
- Iwamoto, M., Oiki, S. Amphipathic antenna of an inward rectifier K+ channel responds to changes in the inner membrane leaflet. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (2), 749-754 (2013).
- Oiki, S., Koeppe, R. E., Andersen, O. S. Asymmetric gramicidin channels: heterodimeric channels with a single F6Val1 residue. Biophysical Journal. 66 (6), 1823-1832 (1994).
- Ando, H., Kuno, M., Shimizu, H., Muramatsu, I., Oiki, S. Coupled K+-water flux through the HERG potassium channel measured by an osmotic pulse method. The Journal of General Physiology. 126 (5), 529-538 (2005).
- Kuno, M., et al. Temperature dependence of proton permeation through a voltage-gated proton channel. The Journal of General Physiology. 134 (3), 191-205 (2009).
- Iwamoto, M., Oiki, S. Counting Ion and Water Molecules in a Streaming File through the Open-Filter Structure of the K Channel. The Journal of Neuroscience. 31 (34), 12180-12188 (2011).
- Chang, H. K., Iwamoto, M., Oiki, S., Shieh, R. C. Mechanism for attenuated outward conductance induced by mutations in the cytoplasmic pore of Kir2.1 channels. Scientific Reports. 5, (2015).
- Iwamoto, M., Oiki, S. Contact Bubble Bilayers with Flush Drainage. Scientific Reports. 5, 9110 (2015).
- Montal, M., Mueller, P. Formation of bimolecular membranes from lipid monolayers and a study of their electrical properties. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 69 (12), 3561-3566 (1972).
- Petelska, A. D. Interfacial tension of bilayer lipid membranes. Central European Journal of Chemistry. 10 (1), 16-26 (2012).
- Benz, R., Conti, F. Effects of hydrostatic pressure on lipid bilayer membranes. I. Influence on membrane thickness and activation volumes of lipophilic ion transport. Biophysical Journal. 50 (1), 91-98 (1986).
- Meryman, H. T., Kafig, E. The study of frozen specimens, ice crystals and ice crystal growth by electron microscopy. Naval Medical Research Institute, National Naval Medical Center. , (1955).
- Steere, R. L. Electron microscopy of structural detail in frozen biological specimens. The Journal of Biophysical and Biochemical Cytology. 3 (1), 45-60 (1957).
- de Gennes, P. -. G., Brochard-Wyart, F., Quére, D. . Capillarity and Wetting Phenomena: Drops, Bubbles, Pearls, Waves. , (2003).
- Butt, H. -. J., Kappl, M. . Surface and Interfacial Forces. , (2018).
- Requena, J., Haydon, D. A. The Lippmann equation and the characterization of black lipid films. Journal of Colloid and Interface Science. 51 (2), 315-327 (1975).
- Taylor, G. J., et al. Direct in situ measurement of specific capacitance, monolayer tension, and bilayer tension in a droplet interface bilayer. Soft Matter. 11 (38), 7592-7605 (2015).
- Dixit, S. S., Pincus, A., Guo, B., Faris, G. W. Droplet shape analysis and permeability studies in droplet lipid bilayers. Langmuir. 28 (19), 7442-7451 (2012).
- White, S. H. Analysis of the torus surrounding planar lipid bilayer membranes. Biophysical Journal. 12 (4), 432-445 (1972).
- White, S. H., Miller, C. The physical nature of planar bilayer membranes. Ion Channel Reconstitution. , 3-35 (1986).
- Iwamoto, M., Oiki, S. Membrane Perfusion of Hydrophobic Substances Around Channels Embedded in the Contact Bubble Bilayer. Scientific Reports. 7 (1), 6857 (2017).
- Velarde, M. G., Zeytounian, R. K., et al. . Interfacial phenomena and the Marangoni effect. , (2002).
- Ryazantsev, Y. S., et al. Thermo- and soluto-capillarity: Passive and active drops. Advances in Colloid and Interface Science. 247, 52-80 (2017).
- Kornberg, R. D., Mcconnell, H. M. Inside-Outside Transitions of Phospholipids in Vesicle Membranes. Bioquímica. 10 (7), 1111-1120 (1971).
- Wimley, W. C., Thompson, T. E. Exchange and Flip-Flop of Dimyristoylphosphatidylcholine in Liquid-Crystalline, Gel, and Two-Component, Two-Phase Large Unilamellar Vesicles. Bioquímica. 29 (5), 1296-1303 (1990).
- Nakao, H., et al. pH-dependent promotion of phospholipid flip-flop by the KcsA potassium channel. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes. 1848 (1), 145-150 (2015).
- Matsuki, Y., et al. Rectified Proton Grotthuss Conduction Across a Long Water-Wire in the Test Nanotube of the Polytheonamide B Channel. Journal of the American Chemical Society. 138 (12), 4168-4177 (2016).
- Iwamoto, M., Shimizu, H., Muramatsu, I., Oiki, S. A cytotoxic peptide from a marine sponge exhibits ion channel activity through vectorial-insertion into the membrane. FEBS letters. 584 (18), 3995-3999 (2010).
- Iwamoto, M., et al. Channel Formation and Membrane Deformation via Sterol-Aided Polymorphism of Amphidinol 3. Scientific Reports. 7 (1), 10782 (2017).
- Barry, P. H., Lynch, J. W. Liquid junction potentials and small cell effects in patch-clamp analysis. The Journal of Membrane Biology. 121 (2), 101-117 (1991).
- Barry, P. H. JPCalc, a software package for calculating liquid junction potential corrections in patch-clamp, intracellular, epithelial and bilayer measurements and for correcting junction potential measurements. Journal of Neuroscience Methods. 51 (1), 107-116 (1994).
- Oiki, S., Muramatsu, I., Matsunaga, S., Fusetani, N. A channel-forming peptide toxin: polytheonamide from marine sponge (Theonella swinhoei). Nihon Yakurigaku Zasshi. 110, 195-198 (1997).
- Heginbotham, L., LeMasurier, M., Kolmakova-Partensky, L., Miller, C. Single streptomyces lividans K(+) channels: functional asymmetries and sidedness of proton activation. The Journal of General Physiology. 114 (4), 551-560 (1999).
- Cortes, D. M., Perozo, E. Structural dynamics of the Streptomyces lividans K+ channel (SKC1): oligomeric stoichiometry and stability. Bioquímica. 36 (33), 10343-10352 (1997).
- MacKinnon, R., Cohen, S. L., Kuo, A., Lee, A., Chait, B. T. Structural Conservation in Prokaryotic and Eukaryotic Potassium Channels. Science. 280 (5360), 106-109 (1998).
- LeMasurier, M., Heginbotham, L., Miller, C. KcsA: it’s a potassium channel. The Journal of General Physiology. 118 (3), 303-314 (2001).
- Iwamoto, M., Oiki, S. Constitutive boost of a K+ channel via inherent bilayer tension and a unique tension-dependent modality. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , (2018).
- Iwamoto, M., Elfaramawy, M. A., Yamatake, M., Matsuura, T., Oiki, S. Concurrent in Vitro Synthesis and Functional Detection of Nascent Activity of the KcsA Channel under a Membrane Potential. ACS Synthetic Biology. 7 (4), 1004-1011 (2018).
- Venkatesan, G. A., et al. Adsorption kinetics dictate monolayer self-assembly for both lipid-in and lipid-out approaches to droplet interface bilayer formation. Langmuir. 31 (47), 12883-12893 (2016).
- Silvius, J. R. Thermotropic phase transitions of pure lipids in model membranes and their modifications by membrane proteins. Lipid-protein Interactions. 2, 239-281 (1982).
- Lindsey, H., Petersen, N. O., Chan, S. I. Physicochemical characterization of 1,2-diphytanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine in model membrane systems. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes. 555 (1), 147-167 (1979).
- Moore, J. W., Hines, M., Harris, E. M. Compensation for resistance in series with excitable membranes. Biophysical Journal. 46 (4), 507-514 (1984).
- Armstrong, C. M., Chow, R. H. Supercharging: a method for improving patch-clamp performance. Biophysical Journal. 52 (1), 133-136 (1987).
- Armstrong, C. M., Gilly, W. F. Access resistance and space clamp problems associated with whole-cell patch clamping. Methods in Enzymology. 207, 100-122 (1992).
- Kojima, S., Iwamoto, M., Oiki, S., Tochigi, S., Takahashi, H. Thylakoid membranes contain a non-selective channel permeable to small organic molecules. Journal of Biological Chemistry. 293 (20), 7777-7785 (2018).
- Winterstein, L. M., et al. Reconstitution and functional characterization of ion channels from nanodiscs in lipid bilayers. Journal of General Physiology. 150 (4), 637-646 (2018).
