W jaki sposób lipidy modulują asocjację i lokalizację białek w obrębie błon lipidowych - badania z zastosowaniem symulacji molekularnych. - Projekt - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

W jaki sposób lipidy modulują asocjację i lokalizację białek w obrębie błon lipidowych - badania z zastosowaniem symulacji molekularnych.

Błona komórkowa to dwuwarstwa lipidowa, która oddziela komórkę od środowiska, a także odpowiada za utrzymanie gradientu elektrochemicznego po obu stronach komórki oraz uczestniczy w procesach związanych ze wzrostem komórki, przekazywaniem sygnału oraz odpowiedzią immunologiczną. Tak wielką liczbę funkcji błona komórkowa zawdzięcza zawartym w niej białkom, których działanie zależy od temperatury, pH, potencjału błonowego, obecności czynników allosterycznych, a także kompozycji lipidowej błony. Odmienna kompozycja lipidowa prowadzi do różnicowania błon między sobą ze względu na: grubość, upakowanie, zakrzywienie, płynność błony czy temperaturę przejścia fazowego. Ponieważ długości białek i lipidów mogą różnić się znacząco od siebie, może dojść do tzw. ‘niedopasowania hydrofobowego’. W wyniku niedopasowania hydrofobowego część białek asocjuje ze sobą, zmienia swoją orientację w błonie, migruje między domenami błony, co jest postulowanym mechanizmem sortowania białek w aparatach Golgiego. Również upakowanie lipidów, które zależy silnie od kompozycji lipidowej błony, a w szczególności od obecności steroli, wpływa istotnie na działanie białek. Zróżnicowana kompozycja lipidowa może prowadzić do utworzenia nie mieszających się ze sobą domen o różnym stopniu upakowania lipidów. Aby zapewnić poprawne funkcjonowanie w błonie, białka wykazują tendencję do selektywnego lokalizowania się w jednej z domen. Od lat prowadzone są badania eksperymentalne i komputerowe z wykorzystaniem białek czynnych biologicznie, aby określić wpływ niedopasowania hydrofobowego oraz upakowania lipidów na procesy związane z asocjacją białek i ich podziałem między mikrodomeny błony. Aby ułatwić badania nad zjawiskami związanymi z niedopasowaniem hydrofobowym zaprojektowano proste, modelowe białka WALP. Jednakże, we wszystkich dotychczas przeprowadzonych badaniach należy uwzględnić obecność specyficznych oddziaływań między białkiem a błoną, które wynikają z określonej sekwencji aminokwasowej białka. Celem naszych badań jest ustalenie, jak niedopasowanie hydrofobowe i upakowanie lipidów wpływają na asocjację białek i podział między mikrodomenami błony, wykorzystując do tego symulacje dynamiki molekularnej. Zaproponowany przez nas uproszczony model helisy transbłonowej wyklucza obecność specyficznych oddziaływań z lipidami. Spodziewamy się uzyskania prostej zależności, jak niedopasowanie hydrofobowe, oraz upakowanie lipidów wpływa na asocjację białek i podział między mikrodomenami błony.

Informacje szczegółowe

Program finansujący:
PRELUDIUM
Instytucja:
Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
Okres realizacji:
brak danych - brak danych
Kierownik projektu:
Paweł Chodnicki
Realizowany w:
Katedra Chemii Fizycznej
Typ zgłoszenia:
Krajowy Program Badawczy
Pochodzenie:
Projekt krajowy
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 11 razy