1.SP-B分子结构及单分子膜结构模型

目前通过在不同的环境中对SP-B的二级结构进行研究，如有机溶剂、洗涤剂微团、磷脂双分子层和磷脂单分子层。SP-B是由两个SP-B单体通过二硫键相连而成的疏水性二聚体，每个SP-B单体由79个氨基酸残基组成。一个SP-B单体内部含有三个分子间二硫键，并通过三四个两亲性螺旋结构与脂双层结构相联系（如图4-4所示）。许多实验研究表明SP-B优先与脂类膜的表面相作用，并缺少跨膜性质的区域。在大量的独立环境和FTIR光谱技术表明，SP-B包含27％45％（质量分数）的α-螺旋结构以及1％～42％（质量分数）的β-折叠结构。本文假定SP-B含有36％（质量分数）的α-螺旋结构，剩余64％（质量分数）结构为β-折叠结构。根据上述SP-B分子的结构特征，本文提出纯SP-B单分子膜的结构模型（见图4-4）。纯SP-B单分子膜的结构模型与纯SP-C单分子膜的结构模型相似，单分子膜在压缩过程中也经历三个特征状态：无序的LE态（图4-4（a））、有序的LC态（图4-4（b））及崩溃态（图4-4（c））。另外，同样定义三个特征模型参数：LC态瞬时面积ALC、转变面积At及崩溃表面压πmax。

图4-4 纯SP-B单分子膜在压缩过程中的结构模型

（a）无序LE态；（b）有序LC态；（c）崩溃态

2.SP-B结构模型参数At C的理论计算

根据上述SP-B分子的结构特征，可得模型参数ALC的理论估算值。对于一个SP-B单体，假定其二维几何结构为一个矩形（见图4-5）。已知α-螺旋结构的直径为0.96nm，所以矩形的宽约为1.92nm。假定SP-B含有36％（质量分数）的α-螺旋结构和64％（质量分数）的β-折叠结构。α-螺旋结构和β-折叠结构中的每个残基的上升长度分别为0.15nmn和0.31nm。因为β-折叠链具有一定的弯曲度，假定其弯曲成一个半圆，β-折叠链的弯曲度则为（约0.637）。所以SP-B矩形长度通过下式计算得到：(www.daowen.com)

（79×36％×0.15＋79×64％×0.31×0.637－1.92）÷2＝6.17（nm）

因此，对于SP-B每个残基面积，通过计算可得ALC为0.150nm2。根据Malcolm的研究表明，α-螺旋结构和β-折叠结构中每个氨基酸残基的平均面积分别为0.128nm2和0.168nm2，所以ALC也可通过下式估算得到：

0.128×36％＋0.168×64％＝0.154（nm2）

此值与本节理论模型计算得到的0.150nm2非常相近。

图4-5 SP-B单体的结构分析图