PIP2的相行為。通過將PIP2單分子膜從250Å2/分子壓縮至50Å2/分子，并觀察壓縮對界面表面壓力的影響，研究了衍生PIP2的表面壓力(π)與分子面積之間的關(guān)系。10個單獨(dú)試驗(yàn)的平均等溫線如圖1a所示。正如純PIP2酰基鏈的已知組成所預(yù)期的那樣(∼50%不飽和，33%花生四烯酸)，隨著分子面積的減小，這些等溫線顯示出表面壓力平滑、單調(diào)的增加。在這些實(shí)驗(yàn)中使用的任何條件下，均未觀察到PIP2單分子膜的相變。與生理?xiàng)l件相對應(yīng)的表面壓力下PIP2的平均面積(∼30 mN/m 27)為73.1(3.0Å2/分子，略大于SAPC(65Å2)的公布值，28這是根據(jù)糖頭基的添加體積和靜電排斥預(yù)期的。盡管在生理pH下PIP2頭基的大小和相對較高的電荷密度，但該分子很容易形成緊密壓縮的單分子膜，而不是在較高的表面壓力下坍塌成水膠束結(jié)構(gòu)。在所有條件下，由于屏障泄漏或單層崩塌導(dǎo)致的脂質(zhì)損失導(dǎo)致的單層遲滯可以忽略不計(jì)，類似于SOPC等對照脂質(zhì)(數(shù)據(jù)未顯示)。

離子強(qiáng)度增加對PIP2單分子膜的擴(kuò)展效應(yīng)。為了研究離子強(qiáng)度對PIP2單分子膜行為的影響，在亞相不同濃度的NaCl下取了π-A等溫線。在高于5 mN/m的所有表面壓力下，添加NaCl可顯著擴(kuò)展單分子膜(圖1a)。在預(yù)先形成的PIP2單層的亞相中加入NaCl時也觀察到了這種反應(yīng)。在恒定分子面積下，添加250 mM NaCl后，表面壓力增加，其大小與等溫線實(shí)驗(yàn)中觀察到的大小相當(dāng)，在擴(kuò)散限制時間尺度上(圖1a插圖)。在π)30 mN/m時，每個PIP2分子的面積增加了13%，達(dá)到82.5Å2/分子(圖1b)。該效應(yīng)的劑量反應(yīng)量化表明，該效應(yīng)在約200 mM NaCl下飽和，并在生理相關(guān)鹽濃度范圍內(nèi)顯示出顯著變化(圖1c)。

圖1：。NaCl對PIP2單分子膜的擴(kuò)張效應(yīng)。(A)π-含0 mM(9)和250 mM NaCl(2)的等溫線;(插圖)亞相注入250 mM NaCl(時間)0時，恒定面積/分子的表面壓力變化。(B)在pH 1.8(n)7)和pH 7.4(n)5)條件下，30 mN/m的每個分子的面積。(C)對亞相NaCl的劑量反應(yīng)。誤差條為平均值(n處為SE)5.除非另有說明。所有數(shù)據(jù)均為HEPES緩沖亞相的L-R PIP2.pH 7.4(除非另有說明)，30°C。

為了測試靜電機(jī)制(如反離子云排斥)導(dǎo)致單層膨脹的可能性，使用與PIP2實(shí)驗(yàn)相同的條件，測量了250 mM NaCl對另一種帶電脂質(zhì)L-R PS的影響。PS的單分子膜與PIP2的單分子膜沒有受到相同的影響，相反，隨著亞相離子強(qiáng)度的增加，PS的單分子膜表現(xiàn)出非常輕微的收縮(圖2a)。

圖2：。鹽膨脹效應(yīng)對PIP2的特異性。(A)L-R PIP2和L-R PS的每分子面積;和(B)HEPES緩沖亞相上的L-R PIP2、L-R PI(4)P和L-R PI，pH 7.4.π)30mN/m下的30°C。平均值(SE，n)4.