Lateral pressure profile calculations of lipid membranes from atomic scale molecular dynamics simulations

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Author
Date
2006
Department
Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto
Major/Subject
Fysiikka
Mcode
Tfy-3
Degree programme
Language
en
Pages
64
Series
Abstract
Muutaman nanometrin paksuiset solukalvot sisältävät useita erilaisia molekyylejä (esim. rasvoja, proteiineja ja sokereita). Solukalvon perusrakenteen muodostaa lipidimolekyyleistä muodostuva kaksoiskalvo, mutta funktionaaliset ominaisuudet ovat pääasiassa proteiinien säätelemiä. Proteiinien funktionaalisuuden on kuitenkin huomattu riippuvan ympäristön lipidimolekyyleistä, joten myös puhtaan solukalvokerroksen ominaisuudet saattavat olla funktionaalisesti merkittäviä. Vielä ei kuitenkaan tiedetä miksi ja miten ympärillä olevat lipidit vaikuttavat proteiinien toimintaan. 1990-luvun lopussa esitetyn hypoteesin mukaan painejakauman muutokset lipidikaksoiskerroksessa saattavat aiheuttaa muutoksia proteiinien toiminnassa. Tämän hypoteesin testaus on kuitenkin hankalaa, koska paine-eroja pienien etäisyyksien (~10<sup>-9</sub> m) välillä ei pystytä vielä kokeellisesti mittaamaan ja paikallisen paineen määritteleminen teoreettisesti näillä etäisyyksillä on hankalaa. Painejakauma kaksoiskerroksen sisällä on kiinnostava myös yleisemmällä tasolla, koska se yhdistää mikroskooppiset kaksoiskerroksen ominaisuudet kalvon jatkumo-ominaisuuksiin. Tässä työssä on kehitetty menetelmä painejakauman laskemiseksi lipidikaksoiskerroksen sisällä käyttäen atomitason molekyylidynamiikkamenetelmää. Myös kaksoissidosten vaikutusta painejakaumaan tutkittiin ja havaittiin, että kaksoissidokset pienentävät painetta kaksoiskerroksen sisällä, mikä saattaa selittää havaitun kaksoissidosten vaikutuksen kalvoproteiinien toimintaan.
Description
Supervisor
Ala-Nissilä, Tapio
Thesis advisor
Hyvönen, Marja
Vattulainen, Ilpo
Keywords
lateral pressure profile, lateraalinen painejakauma, lipid bilayer, lipidikaksoiskerros, cell membrane, solukalvo, molecular dynamics simulations, molekyylidynamiikkamenetelmä, polyunsaturation, monityydyttymättömät rasvat
Other note
Citation
Permanent link to this item
https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120552783
Collections
[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK