缓冲

制备 Bicelles 的一种有效且方便的方法是使用含有 10mM 磷酸盐缓冲液（pH 6.6）、0.15 mM N3Na、93% H2O（HPLC 级）、7% D2O (99.9%) 的缓冲溶液。下面，将该溶液简称为缓冲液。

比塞勒地层

总共含有 15% w/v（150mg 脂质/ml）的 DMPC/DHPC 储备溶液制备如下：

1. 将缓冲液添加到冻干脂质混合物中。 50 mg 脂质混合物，280 mg 缓冲液 200 mg 脂质混合物，1130 mg 缓冲液

2. 让混合物在室温（18-220°C）下水合几个小时。 “q"为 2.8 – 3.0 的脂质混合物，水合作用在 2 – 3 小时内完成。“q"为 3.25 – 3.5 的脂质混合物需要 24 小时才能全部水合。可以通过将任何混合物加热至 40°C 10 分钟并循环至 18°C 两次，然后短暂涡旋来实现加速水合（一小时）。

蛋白质-Bicelle 混合物

将两体积的蛋白质溶液添加到一体积的 bicelle 溶液中。

二元磷脂颗粒 (Bicelles) 全部改变了核磁共振大分子结构分析

水溶性蛋白质结构的测定

Tjandra 和 Bax (1) 最近开发了一种新的核磁共振 (NMR) 技术，可以在液晶浴中轻轻排列蛋白质分子，使研究人员能够确定相邻原子之间的每个键相对于分子其余部分的取向。通过编译原子之间的所有此类方向，可以得出蛋白质的精确图谱。在略高于室温的水溶液中，脂质从凝胶转变为液晶 (LC) 相，形成圆盘状颗粒，通常称为 bicelles (2)，直径为数百埃，厚度约为 40? 。脂质是抗磁性的，因此，bicelles 的方向与其法向正交于磁场。然而，这些样品的寿命和取向温度范围很大程度上取决于样品成分和实验条件。Losonczi 和 Prestegard (3) 证明，用少量带电两亲物掺杂稀释的 bicelle 溶液可显着提高稳定性和排列程度，并扩大这些系统的取向温度范围。

基于胶体的 DLVO 理论，提出了 bicelle 聚集对样品成分依赖性的解释。Crowell 和 Macdonald (4) 在 25-50°C 的温度范围内使用固态磷 (31P) 和氘 (2H) NMR 光谱来研究由 1,2-二肉豆蔻酰基-sn-Glycero-3- 组成的双层胶束 (bicelles)磷酸胆碱 (DMPC) 和 1,2-二己酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱 (DHPC)，存在阴离子脂质 1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-3-磷酸甘油 (DMPG) 或阳离子脂质 1 时,2-二肉豆蔻酰基-3-三甲基丙烷铵 (DMTAP)。31P-NMR谱表明，当DMPG/DMPC比例为0至50/50以及DMTAP/DMPC比例为0至40/60时，形成双胞结构，而DHPC的总浓度保持恒定。含有带电两亲物的双分子团的形成取决于 NaCl 的存在，50 mM NaCl 足以在所研究的所有带电两亲物浓度下形成双分子团，而 150 mM NaCl 可为各种 31PNMR 共振信号提供更好的分辨率。2H-NMR 谱表明，头基氘化 DMPC 的四极分裂 Dv 作为存在的负电荷与正电荷数量的函数成反比变化，并且 α-碳上的氘核的变化与 α-碳上的氘核的变化在意义上相反。 β-碳。这表明头基氘代磷脂酰胆碱在 bicelles 中充当分子电压计，其方式与球形囊泡中的作用大致相同。

PH值稳定的Bicelles

为了提高 Bicelles 在较宽 pH 范围内的稳定性，Ottiger & Bax (5) 证明，二十四烷基磷脂酰胆碱 (14-O-PC) 或二十二烷基磷脂酰胆碱 (12-O-PC) 和二己基磷脂酰胆碱 (6-O-PC) 的混合物水在与先前报道的由 DMPC 和 DHPC 组成的 bicelle 类似的条件下形成溶致液晶相。DMPC 和 DHPC 中存在的羧酸酯键被其烷基类似物中的醚键取代，这防止了这些化合物的酸或碱催化水解。在 2.3-10.4 pH 范围内测量泛素的 15N-1H 偶极耦合表明，该蛋白质在整个范围内保留了与其在 pH 6.5 时的结构非常相似的骨架构象。此外，卡瓦涅罗等人。(6) 制备并表征了由 1,2-Di-O-十二烷基-sn-甘油-3-磷酸胆碱 (DIODPC) 和 3-(ChlorAmidoPropyl)-二甲基铵-2-羟基-1-丙烷磺酸盐组成的新型 Bicelle 系统（查普索）。在 4.3:1 的最佳 DIODPC/CHAPSO 摩尔比下，该介质从 pH 6.5 变为磁性取向至 pH 1.0。与之前报道的酰基磷脂 bicelle 制剂不同，这些 bicelle 在低 pH 下化学稳定，并且能够诱导蛋白质排列，如在 pH 2.1 下测量的来自氧化亚铁硫杆菌的锈花青素的大残余偶极耦合所说明的。DIODPC/CHAPSO 系统特别适用于测量需要强酸性条件的大分子的残余偶极耦合。

脂溶性蛋白结构的测定

斯特鲁普等人。(7) 研究了 Myr-d27-GNAAAAKKGSEQES (Cat14) 的氘核磁共振谱，该肽是来自 cAMP 依赖性蛋白激酶 A (PKA) 催化亚基的 N 端 14 个残基肽，以说明中性和酸性磷脂如何磁性排列bicelles 可用于表征肽与膜结合的顺序和模式。由于 Cat14 是电中性的，因此负责结合的主要相互作用是将肉豆蔻酰基插入双层的疏水核心。磷脂酰胆碱 DMPC:DHPC bicelles 中包含 25% 磷脂酰丝氨酸 (DMPS) 或磷脂酰甘油 (DMPG) 会导致肽的排序相对于正常 bicelle 适度增加，可能是因为磷脂头基与两者之间有利的静电相互作用赖氨酸位于第 7 和第 8 位。通过仔细调整脂质组成、pH 和离子强度，成功制备了酸性 bicelles。普罗瑟等人。(8) 开发了一种新的与镱络合的磷脂螯合物 (DMPE-DTPA:Yb3+)，它被证明可以很容易地融入模型膜系统中，然后可以在磁场中对齐，使得平均双层法线位于磁场中。这种所谓的正序近晶相，其脂质由低于 1% DMPE-DTPA:Yb3+ 组成，非常适合通过固态 NMR、低角度衍射和需要定向样品的光谱技术进行膜蛋白结构研究。螯合物 DMPE-DTPA:Yb3+ 与镧系元素离子牢固结合，并用于在磁场中定向膜，防止直接的镧系元素与蛋白质相互作用，并显着减少顺磁位移和谱线展宽。正向排列的镧系元素螯合膜的很大好处在于其在大型固定膜蛋白研究中的应用。类似的低自旋镧系元素螯合物可应用于水溶性蛋白质的场有序溶液核磁共振研究以及新的磁性排列液晶相的设计。