Bacterial mechanosensitive channels. What we can learn from a simple model system, when we design it to be more complicated
Promotie: dhr. J.P. Birkner, 12.45 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen
Proefschrift: Bacterial mechanosensitive channels. What we can learn from a simple model system, when we design it to be more complicated
Promotor(s): prof.dr. B. Poolman
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Hydrophobic gating ideaal aanpassingsmechanisme van kanaaleiwit in celmebraan
In sommige kanaaleiwitten van de celmembraan is het oppervlak van de porie waterafstotend. Daardoor kan de porie, hoewel fysiek openstaand, toch ontoegankelijk zijn. Jan Peter Birkner deed onderzoek naar deze zogenaamde hydrophobic gating eigenschap bij het kanaaleiwit MscL uit de bacterie Escherichia coli.
In alle vormen van het leven zijn vloeistofstromen van groot belang; macroscopische stromen, zoals bijvoorbeeld het bloed in onze aderen of water in planten, maar ook microscopische stromen, zoals langs het grensvlak van een enkele cel of door kanaaleiwitten in de celmembraan.
Als we inzoomen op deze kanaaleiwitten, zien we dat er op nanometerschaal andere fysische beperkingen zijn voor vloeistofstromen dan de beperkingen op macroscopisch niveau. In diverse kanaaleiwitten (KcsA, nAChR, MscL) is het oppervlak van de nauwe porie sterk waterafstotend. Hoewel moleculen er theoretisch qua grootte wel doorheen moeten kunnen, worden ze door het waterafstotende karakter van de porie toch geblokkeerd. Deze fysiek open, maar biologisch gesloten waterafstotende regio regelt de inkomende en uitgaande stofstroom door middel van een mechanisme dat men “hydrophobic gating” noemt.
Het proefschrift van Birkner gaat voornamelijk over een door hem ontwikkelde nieuwe methode waarmee het mogelijk is individuele sub-eenheden van het kanaaleiwit MscL uit de bacterie E. coli te onderzoeken en te manipuleren. Hoewel het kanaaleiwit eigenlijk is opgebouwd uit vijf identieke sub-eenheden, was Birkner met behulp van deze techniek in staat om geleidelijk het waterafstotende karakter van de porie te veranderen door één voor één de sub-eenheden aan te passen en zo het proces van hydrophobic gating heel nauwkeurig bestuderen.
Birkner slaagder erin experimenteel aan te tonen dat zowel het openen en sluiten van het kanaal volledig gemoduleerd wordt door slechts een deel van een enkele sub-eenheid en dat een minimale verandering in het waterafstotende karakter van de porie al voldoende is om het kanaaleiwit te openen. Daarom lijkt dit mechanisme ideaal voor een snelle reactie op veranderende omstandigheden. Bovendien bleek dat de vijf identieke sub-eenheden tijdens de overgang van een gesloten naar een geopend kanaaleiwit asymmetrisch bewegen.
Jan Peter Birkner (Duitsland, 1980) studeerde biotechnologie aan de Fachhochschschule Oldenburg. Zijn promotieonderzoek deed hij aan de RUG, bij de subgroep Mechanosensitive ionchannels van Armağan Koçer van de vakgroep Membrane Enzymology; afdeling Biochemistry. Het werd gefinancierd met behulp van de aan Koçer toegekende NWO Vidi grant and ERC Starting grant.
Laatst gewijzigd: | 13 maart 2020 01:02 |
Meer nieuws
-
24 mei 2024
Lustrum 410 in beeld
Lustrum 410 in beeld: We zijn alweer over de helft van ons lustrum! Geniet van een paar foto's van het lustrum tot nu toe.
-
22 mei 2024
Raffaella Carloni en Jonas Göbel winnnaars Ben Feringa Impact Award 2024
Raffaella Carloni en Jonas Göbel hebben op dinsdag 21 mei de Ben Feringa Impact Awards 2024 in ontvangst mogen nemen voor de categoriën onderzoekers en studenten.
-
22 mei 2024
2,9 miljoen voor duurzaam beheer kwelders Waddenzee
Prof. Chris Smit (GELIFES) en prof. Kai Jensen (Universiteit van Hamburg) ontvangen een NWA subsidie van 2,9 miljoen euro voor onderzoek dat bij gaat dragen aan duurzaam behoud van de kwelders van de Waddenzee.