Tuning the lipid bilayer: the influence of small molecules on domain formation and membrane fusion
| Promotie: | Mw. R. (Rianne) Bartelds |
| Wanneer: | 16 februari 2018 |
| Aanvang: | 12:45 |
| Promotor: | prof. dr. B. (Bert) Poolman |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Meer inzicht in celmembraan via modelsystemen
Alle levende organismen bestaan uit cellen omgeven door een membraan. Dit membraan bestaat uit een dubbele laag lipiden (vetzuren) die transport-, receptor- en kanaaleiwitten bevat. Deze membranen zijn niet homogeen maar bevatten domeinen, zogeheten ‘rafts’. Eiwitten verbinden zich met deze rafts of worden er juist buiten gehouden, afhankelijk van de interactie. Hierdoor komen bepaalde eiwitten dicht bij elkaar, of worden juist bij elkaar uit de buurt gehouden. Rianne Bartelds onderzocht de interacties van membraandomeinen met eiwitten.
Omdat rafts zo klein zijn en dynamisch, zijn modelsystemen ontwikkeld om interacties tussen lipiden en eiwitlocalisatie te kunnen onderzoeken. Eén van deze model membranen zijn zogeheten gigantische unilamellaire vesikels (GUVs), die tientallen micrometers groot kunnen zijn en daardoor zijn te bestuderen met lichtmicroscopie. GUVs bestaande uit drie verzadigde en onverzadigde lipiden en cholesterol en zijn gescheiden in twee fasen: een dichte geordende vloeibare Lo fase en een meer vloeibare Ld fase.
Bartelds laat zien dat kleine moleculen zoals suikers, koolwaterstoffen en bepaalde lipiden de fasescheiding beïnvloeden. Zij bestudeerde verder verdeling van het model peptide WALP over de Lo en Ld domeinen van de membraan.
Naast onderzoek met GUV’s heeft Bartelds ook gewerkt met kleinere vesikels, zogenoemde grote-unilamellaire vesikels (LUVs). Zij karakteriseerde vesikels van niet-ionogene oppervlakte-actieve stoffen en laat zien dat deze vetachtige stoffen gesloten vesikels kunnen vormen, niosomen genoemd, die qua eigenschappen te vergelijken zijn met vesikels gebaseerd op lipiden.
Membraanfusie is een delicate balans is tussen het verstoren van het membraan en handhaven van de permeabiliteit barrière. Bartelds is er in geslaagd membraanfusie te realiseren zonder noemenswaardige lekkage van de vesikelinhoud door gebruik te maken van een enzym dat de kopgroepen van een deel van de lipiden afknipt.
Het promotieonderzoek van Rianne Bartelds vond plaats bij de afdeling Enzymologie van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute (GBB) met financiering van NWO.