A molecular view on the organizational complexity of proteins in membranes

Alle levende wezens bestaan uit cellen, en elke cel is omgeven door een celmembraan. Tot voorkort dachten we dat de celmembraan niks meer was dan een vliesje dat de inhoud van de cel afscheid van alles daarbuiten, maar meer en meer ontdekken we dat dit vliesje, dat voornamelijk bestaat uit lipiden, cholesterol en eiwitten, nog vele andere functies heeft. In mijn onderzoek heb ik computer simulaties gebruikt om de wisselwerking tussen lipiden en eiwitten in de membraan te bestuderen. Door het kleine formaat van celmembranen en de hele korte tijdschaal waarin processen plaatsvinden, zijn de wetenschappelijke vraagstukken lastig met experimentele technieken te bestuderen. Met behulp van computer modellen, zoals het in Groningen ontwikkelde “Martini” model, kunnen we deze processen op bijna atomistische resolutie observeren. Het onderzoek richtte zich op twee aspecten. Ten eerste is het Martini krachtenveld verder getest en ontwikkeld, wat de mogelijkheid geeft tot nog betrouwbaardere simulaties. Het tweede aspect is het simuleren van kleine membraaneiwitten in een (lipide)membraan met behulp van het Martini krachtenveld. Deze simulaties hebben meer inzicht verschaft in hoe de eiwitten zich bewegen tussen verschillende domeinen binnen het membraan en de belangrijke rol die een specifiek lipide hierin speelt: het GM1 ganglioside lipide.