Specific interactions between cholesterol and phospholipids
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2006
Major/Subject
Fysiikka (laskennallinen fysiikka)
Mcode
Tfy-105
Degree programme
Language
en
Pages
90
Series
Abstract
Kolesterolilla on moninaisia vaikutuksia fosfolipidikaksoiskerroksiin, mm. rasvahappoketjujen järjestämiseen, lipidien tiivistymiseen kaksoiskerroksen tasossa, sekä järjestyneiden faasien rakentumiseen. Tämän tyyppisten vaikutusten voimakkuus riippuu kaksoiskerroksen fosfolipideistä ja niiden molekulaarisista vuorovaikutuksista kolesterolin kanssa. Kolesterolin tiedetään esimerkiksi vuorovaikuttavan suotuisammin sfingomyeliinin kuin fosfatidyylikoliinin kanssa, mikä tietyissä olosuhteissa johtaa järjestyneiden lateraalisten lipidialueiden muodostumiseen. Tällaiset lipidialueet (tai -lautat) voivat organisoida kalvoproteiineja ja siten osallistua membraanien biologisiin toimintoihin Spesifisten kolesterolifosfolipidi -vuorovaikutusten mekanismit ovat kuitenkin pääosin tuntemattomia. Tässä diplomityössä tutkitaan kolesterolin, palmitoyyli-sfingomyeliinin (SM) ja palmitoyyli-oleoyyli-fosfatidyylikoliinin (POPC) vuorovaikutuksia lipidikaksoiskerroksessa laajoilla molekyylidynamiikkasimulaatioilla. Tutkitussa systeemissä käytetään ongelmaan sovitettua lipidikonfiguraatiota: yksittäisiä SM- ja kolesteroli-monomeerejä sekä SM-kolesterolidimeerejä upotettuna POPC-kaksoiskerrokseen nestefaasissa. Tämä systeemi sallii dimeerisen ja monomeerisen SM:n ja kolesterolin suoran vertailun, mikä mahdollistaa näiden molekyylien spesifiseen vuorovaikutukseen johtavien ominaisuuksien identifioinnin. Tämä tutkimus osoittaa, että suorilla SM-kolesteroli -vetysidoksilla ei ole merkittävää vaikutusta lipidilauttojen muodostumisen alkuvaiheissa. Sen sijaan näiden lipidien vuorovaikutusten "spesifisyys" on hienovaraisempaa: heikommat vetysidokset kompensoidaan elektrostaattisilla vuorovaikutuksilla SM:n pääryhmän ja kolesterolin hapen välillä sekä parannetuilla hydrofobisilla ja van-der-Waals vuorovaikutuksilla. Toisin kuin suorat vetysidokset, nämä vuorovaikutukset hyötyvät alhaisemmasta kolesterolin kallistumasta kaksoiskerroksessa.Description
Supervisor
Ala-Nissilä, TapioKeywords
lipid bilayer, lipidikaksoiskerros, cholesterol, kolesteroli, sphingomyelin, sfingomyeliini, lipid raft, lipidilautta