Samenvatting
Mechanotransductie, de omzetting van fysieke kracht in biochemische informatie, staat aan de basis van de ontwikkeling en fysiologie van organismen. Fysieke krachten regelen een breed scala aan fysiologische processen en de ontregeling van mechanische reacties draagt bij aan belangrijke menselijke ziekten. Uitgebreid onderzoek is uitgevoerd om te ontrafelen hoe mechanische krachten worden omgezet in biochemische signalen en hoe mechanotransductie de functie van de cel beinvloedt. Ondanks alle inspanningen is het moleculaire mechanisme dat ten grondslag ligt aan mechanosensatie nog onbekend.
Op moleculair niveau veroorzaken mechanosensitieve kanalen, celsensoren die de mechanische stimulans in de celmembraan voelen, de mechanosensatie. Ons onderzoek richt zich op een beter begrip van mechanosensatie op moleculair niveau, met behulp van een van de "eenvoudigste" mechanosensors: het “Mechanosensitive channel of Large conductance” (MscL) van de bacterie Escherichia coli. We veranderden MscL en onderzochten het openingsmechanisme door gebruik te maken van verschillende methoden, Ion Mobility Mass Spectrometry (IM-MS), electron paramagnetische resonantie spectroscopie (EPR) en fluorescentiespectroscopie. Met deze methoden hebben we zowel lokale als globale conformationele veranderingen die beginnen in een zeer vroeg stadium van de opening van het kanaal, opgehelderd. Terwijl we meer leerden over het moleculaire mechanisme, pasten we onze bevindingen toe in de ontwikkeling van een tweecomponenten geneesmiddelafgiftesysteem met liposomen. Daarnaast hebben we ook iondoorlaatbare amfifielen die ionkanalen nabootsen, ontworpen.
Kortom, onze resultaten laten een gedetaileerder beeld zien van de opening van MscL. De technieken die we hier hebben ontwikkeld kunnen ook van toepassing zijn om de dynamiek van andere membraaneiwitten te onderzoeken.
Op moleculair niveau veroorzaken mechanosensitieve kanalen, celsensoren die de mechanische stimulans in de celmembraan voelen, de mechanosensatie. Ons onderzoek richt zich op een beter begrip van mechanosensatie op moleculair niveau, met behulp van een van de "eenvoudigste" mechanosensors: het “Mechanosensitive channel of Large conductance” (MscL) van de bacterie Escherichia coli. We veranderden MscL en onderzochten het openingsmechanisme door gebruik te maken van verschillende methoden, Ion Mobility Mass Spectrometry (IM-MS), electron paramagnetische resonantie spectroscopie (EPR) en fluorescentiespectroscopie. Met deze methoden hebben we zowel lokale als globale conformationele veranderingen die beginnen in een zeer vroeg stadium van de opening van het kanaal, opgehelderd. Terwijl we meer leerden over het moleculaire mechanisme, pasten we onze bevindingen toe in de ontwikkeling van een tweecomponenten geneesmiddelafgiftesysteem met liposomen. Daarnaast hebben we ook iondoorlaatbare amfifielen die ionkanalen nabootsen, ontworpen.
Kortom, onze resultaten laten een gedetaileerder beeld zien van de opening van MscL. De technieken die we hier hebben ontwikkeld kunnen ook van toepassing zijn om de dynamiek van andere membraaneiwitten te onderzoeken.
Vertaalde titel van de bijdrage | Mechanosensatie op moleculair niveau |
---|---|
Originele taal-2 | English |
Kwalificatie | Doctor of Philosophy |
Toekennende instantie |
|
Begeleider(s)/adviseur |
|
Datum van toekenning | 8-dec.-2014 |
Plaats van publicatie | [S.l.] |
Uitgever | |
Gedrukte ISBN's | 978-90-367-7467-3 |
Elektronische ISBN's | 978-90-367-7466-6 |
Status | Published - 2014 |