Fascinating Vesicles?
Datum: 09 maart 2009
Promotie: H.J. Risselada, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5,
Groningen
Proefschrift: Fascinating Vesicles?
Promotor(s): prof.dr. S.J. Marrink, prof.dr. A.E. Mark
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Lipiden zijn moleculen waarvan een uiteinde goed in water oplosbaar is
en een andere uiteinde goed in vet oplost. Ze kunnen op verscheidene
manieren lagen en structuren vormen. Een van de mogelijkheden is dat
ze aggregeren tot bolletjes met een dubbellaag membraan, een zogenaamd
vesikel. Dergelijke lipide vesikels, of liposomen, spelen een
belangrijke biologische rol in processen zoals endo- en exo-cytosis,
intracellulair transport, maar fungeren bijvoorbeeld ook als chemische
reactoren op een nanoschaal. Een erg belangrijke medische toepassing
van lipide-vesikels is de levering van medicijnen in het lichaam. Ook
fungeren lipide-vesikels vaak als modelsystemen in experimenten voor
het bestuderen van cel-processen.
De grootte van vesikulaire systemen varieert van nanometers tot
micrometers (complete cellen). Tot voor kort was het niet mogelijk de
eigenschappen van lipide-vesikels 'in silico' (dat wil zeggen: door
middel van computersimulaties) te bestuderen. Mede door het
ontwikkelen van efficiëntere rekenmodellen en de toename in de
snelheid van computerprocessoren, zijn simulaties van de moleculaire
dynamica van dergelijke lipide-vesikels momenteel mogelijk tot een
lengteschaal van 100 nanometer over een microseconde tijdschaal. De in
dit proefschrift gepresenteerde studies zijn pionier studies naar de
huidige mogelijkheden op het gebied van lipide-vesikel simulaties. Er
wordt met name aandacht besteed aan de invloed van membraan kromming
op fase-overgangen en fase-scheiding.
Een interessant gegeven is dat we er in dit proefschrift voor het
eerst in geslaagd zijn om zogenaamde 'raft' formatie in lipide
membranen te simuleren. Rafts zijn domeinen in de vloeibaar geordende
toestand bestaande uit een mengsel van cholesterol en fosfolipen. De
huidige opvatting is dat dergelijke rafts in combinatie met specifieke
proteinen een belangrijke rol spelen in de overdracht van signalen in
de cel. Al met al laat dit proefschrift zien dat lipide-vesikels over
interessante specifieke eigenschappen beschikken en meer zijn dan
'slechts' gekromde membranen.
Jelger Risselada (Leeuwarden, 1978) studeerde scheikunde in Groningen.
Het onderzoek werd uitgevoerd bij de afdeling Biofysische chemie,
Moleculaire Dynamica en gefinancierd door NWO.
Rijksuniversiteit Groningen