Authors:	Stangl, Michael
Title:	Einfluss membranmimetischer Umgebungen auf die Dimerisierung von Glykophorin A
Online publication date:	30-Mar-2015
Year of first publication:	2015
Language:	german
Abstract:	Bei der Untersuchung von Membranproteinen bedarf es der Entwicklung von neuen Methoden, da Standardmethoden, entwickelt für lösliche Proteine, meist nicht auf Membranproteine angewendet werden können. Das größte Problem besteht in der schlechten Wasserlöslichkeit der Membranproteine, da diese sich in vivo in einer hydrophoben Umgebung, der Membran, befinden. Um dennoch isolierte Membranproteine und ihre Faltung in vitro charakterisieren zu können, sind membranmimetische Systeme notwendig um Membranproteine in Lösung zu bringen. In dieser Arbeit wurden Lysophosphocholin Detergenzien, die Copolymere Amphipol A8-35, p(HMPA)-co-p(LMA) sowie synthetische Membranen aus Phospholipiden auf Ihre Eigenschaften in wässriger Lösung untersucht, und deren Auswirkungen auf die Solubilisierung und Dimerisierung der Glykophorin A (GpA)-Transmembranhelix analysiert. Es wurde erstmals gezeigt, dass die Aggregtionszahl von Detergenzmizellen die Dimerisierung von GpA beeinflusst. Die Copolymere A8-35 und pHPMA-pLMA sind in der Lage die Sekundärstruktur von GpA sowie dessen Dimer zu stabilisieren. Allerdings ist dies bei pHPMA-pLMA Copolymeren erst ab einem LMA-Anteil von über 15% möglich. In synthetischen Membranen zeigte die Dimerisierung von GpA eine Abhängigkeit von negativ geladenen Lipiden, die die Dimerisierung zwar vermindern aber die Ausbildung der Transmembranhelix fördern. Eine Zugabe von physiologischen Konzentrationen an Calciumionen ändert die Membraneigenschaften drastisch aber die Dimerisierung von GpA wird nur geringfügig beeinflusst. Analyzing membrane proteins requires the development of new methods, since standard methods, developed for soluble proteins,usually cannot be applied to membrane proteins. The biggest challenge is the low water solubility of membrane proteins as they are located in the hydrophobic membrane in vivo. In vitro characterization of isolated membrane proteins requires the application of membrane-mimetic environments to solubilize membrane proteins. In this thesis the behavior of lysophosphocholine detergents, the amphiphilic copolymers A8-35 and pHPMA-pLMA and synthetic phospholipid membranes in aqueous solution was analyzed. Further their ability to solubilize the glycophorin A (GpA) transmembrane helix and the stabilization of the dimeric transmembrane helix was studied. It could be shown, that the aggregation number of detergent micelles affects the dimerization of GpA. The coplymers A8-35 and pHPMA-pLMA stabilize the secondary as well as the dimerization of GpA. However in the case of pHPMA-pLMA this can be only achieved above 15% LMA. In synthetic membranes the GpA dimerization depends on the amount of negatively charged lipids, which impair the dimerization but support the formation of the transmembrane helix. Addition of physilogical concentrations of calcium ions severly changes membrane properties, but GpA dimerization is only weakly affected.
DDC:	540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-1805
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-40093
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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