It is found that apomyoglobin induces the micellization of phosphatidylcholine vesicles at low pH. Detailed studies on the effect of pH, lipid to protein (L/P) ratio, temperature, and the size of vesicles have been performed. The pH dependent study indicated that the micellization occurs when the protein assumes either the molten globular structure of random coil. The micellization occurs below L/P 1000 at pH 4. Maximal micellization occurs at the transition temperature of dimyristoylphosphatidylcholine (23℃). Also, the size of vesicles changes the physical stress of vesicles. The smaller the size of vesicle is, the better the micellization occurs.
The micellar complex formed at L/P 40 is larger than micellar complexes formed by other proteins (apolipoprotein A-I, α-lactalbumin, and glucagon). Only 30-40% of apomyoglobin polypeptide is involved in the formation of micellar complex. The lipid bilayer is still maintained in the micellar complex according to the NMR study.
Time-dependent hydrophobic labeling by 3-(trifluoromethyl)-3-(m-[$^125$I]iodophenyl)diazirine showed that there is an initial increase in contact between the protein and hydrophobic acyl chain of lipid followed by a decrease in the interaction. This may be explained as the initial stage of vesicle aggregation which is subsequently superseded by the fragmentation. The same samples were cleaved by cyanogen bromide and this experiment showed that all of three fragments cleaved by cyanogen bromide are involved in the formation of micellar complex from the start.
apomyoglobin은 낮은 pH에서 phosphatidylcholine vesicle의 micellization을 야기시킨다. 이러한 사실을 바탕으로, pH, lipid/protien (L/P) ratio, 온도, vesicle의 크기가 micellization에 미치는 효과를 자세하게 연구하였다. pH 효과에 대한 연구로 부터, 단백질의 구조가 molten globular structure이거나 random coil일 때에만 micellization이 야기됨을 알았다. micellization이 일어나기 위해서는 단백질이 적정 농도 이상 필요하며, apomyoglobin의 경우 pH 4에서의 micellization은 L/P 1000 이하에서 일어났다. 온도 효과에 대한 실험으로 부터, dimyristoylphosphatidylcholine vesicle의 transition temperature인 23℃ 에서 micellization이 최대로 일어났다. 또한, vesicle의 크기가 작아지면 작아질수록 micellization이 더 잘 일어났다. 이러한 관찰은 단백질의 구조 뿐만아니라 인지질의 물리적인 상태 (fluidity 와 curvature에 의한 physical stress)도 micellization을 야기시키는데 중요함을 지적해준다.
L/P 40에서 형성된 micellar complex는 다른 단백질 (apolipoprotein A-I, α-lactalbumin, 그리고 glucagon)에 의해 형성된 micellar complex보다 더 컸으나, apomyoglobin polypeptide의 30-40% 만이 micellar complex를 형성하는데 관여하는 것으로 계산되었다. 이렇게 형성된 micellar complex의 lipid bilayer는 micellar complex에서도 계속 유지되고 있음이 NMR 결과로 부터 확인 되었다.
3-(trifluoromethyl)-3-(m-[$^{125}I$]iodophenyl)diazirine에 의한 hydrophobic labeling을 시간에 따라 살펴본 결과에 따르면, 단백질과 인지질의 상호 접촉이 처음에는 증가하다가 나중에 감소하였다. 이러한 초기 증가 현상은 light-scattering 실험에서 관찰되어진 초기의 vesicle aggregation 단계와 상호 연관이 있으리라고 생각되어진다. 같은 sample을 cyanogen bromide로 짜른 결과에 따르면, cyanogen bromide에 의해 잘린 fragment 모두가 초기상태 (30 초)부터 micellar complex의 형성에 관여하는 것으로 나타났다.
