Investigating the Effect of Curvature and Composition on Lipid Membrane Permeability Using Molecular Dynamics Simulations

Promovendus/a
Davoudi, Samaneh
Faculteit
Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur
Vakgroep
Vakgroep Elektronica en Informatiesystemen
Curriculum
Master's Degree in the field of Chemical Engineering - Nanotechnology, Amirkabir University of Technology, Iran, 2012
Academische graad
Doctor in de ingenieurswetenschappen: biomedische ingenieurstechnieken
Taal proefschrift
Engels
Vertaling titel
Onderzoek naar het effect van kromming en samenstelling op de permeabiliteit van lipidemembranen aan de hand van moleculaire-dynamica-simulaties
Promotor(en)
prof. An Ghysels, vakgroep Elektronica en Informatiesystemen
Examencommissie
voorzitter prof. Hennie De Schepper (onderwijsdirecteur) - prof. Charlotte Debbaut (vakgroep Elektronica en Informatiesystemen) - prof. An Ghysels (vakgroep Elektronica en Informatiesystemen) - prof. Siewert-Jan Marrink (Rijksuniversiteit Groningen, Nederland) - prof. Ahmadreza Mehdipour (vakgroep Toegepaste Fysica) - prof. Kenno Vanommeslaeghe (Vrije Universiteit Brussel)

Korte beschrijving

Dit onderzoek bestudeert het effect van membraankromming en -samenstelling op membraanpermeabiliteit (P) in caveolae en pH-gevoelige liposomen. Deze laatste zijn potentiële medicijndragers bij de behandeling van kanker en kunnen te maken krijgen met medicijnlekkage als gevolg van de aanwezigheid van vetzuren (FA’s) - permeabiliteitsversterkers- in hun lipidensamenstelling. Het is ook onbekend of de membraankromming van caveolae de reden is achter de toenemende verdeling van zuurstof (O₂) in het membraan en de regulatie van de O₂-concentratie in de cel. Om P in gebogen membranen te kwantificeren met behulp van de counting crossings, werd een nieuwe definitie voor P gedefinieerd. Door gebruik te maken van simulaties van zowel all-atom als coarse-grained moleculaire dynamica, hebben we verschillende systemen beoordeeld. In pH-gevoelige liposomen verhoogde de kromming de permeabiliteit van water, terwijl het P verlaagde voor permeanten met vrije-energieprofielen die een combinatie van bergen en dalen bevatten. Met name verhoogde de FA P terwijl cholesterol het FA-effect neutraliseerde, waardoor P daalde. Bijgevolg kan de passieve permeabiliteit in dit liposoom niet worden verbeterd door FA’s. Bovendien beïnvloedden structurele kenmerken van caveolae- membraankrommingen - de O₂-verdeling in het membraan. In tegenstelling tot onze initiële hypothese verminderden krommingen de O₂-verdeling in het membraan, wat verder onderzoek noodzakelijk maakt.

Praktisch

Datum
Woensdag 26 juni 2024, 16:00
Locatie
auditorium C, Campus UZ Gent, ingang 48, tweede verdieping, Corneel Heymanslaan 10, 9000 Gent
Livestream
Volg online

Meer info

Contact
doctoraat.ea@UGent.be