The effect of Ca⁺⁺ and Zn⁺⁺ ions on the polymorphism and the fusion of model membranes

¹ Unité de Chimie-Physique Moléculaire et de Cristallographie, Research Center for Advanced Materials, place Louis-Pasteur, 1, B-1348 Louvain-la-Neuve, France ;
² UCB SA, Secteur Pharmaceutique, Chemin du Foriest, B-1420 Braine-l’Alleud, Belgium.

Abstract

³¹P NMR spectra of phosphatidylcholine-cardiolipin mixed liposomes were obtained as a function of Ca⁺⁺ and Zn⁺⁺ concentration for different temperatures. The ions induce non lamellar phases in this model membrane and it was observed that Zn⁺⁺ is a better promotor of isotropic and hexagonal H₁₁ phases than Ca⁺⁺. The NMR observations can be correlated to the fusogenic power of these ions.

Résumé

Des spectres RMN ³¹P de liposomes mixtes phosphatidylcholine-cardiolipine ont été obtenus en fonction de la concentration en ions Ca⁺⁺ et Zn⁺⁺ pour différentes températures. Ces ions induisent des phases non lamellaires et on a observé que le Zn⁺⁺ était un meilleur promoteur de phases isotrope et hexagonale H_II que le Ca⁺⁺. Les observations RMN peuvent être corrélées au pouvoir fusogène de ces ions.