Surface sensitive studies of biophysical systems
(2019) KEMP37 20192Department of Chemistry
- Abstract
- In this project, three smaller projects were conducted, all utilizing the surface sensitive technique QCM-D, and for two of them neutron reflectometry was used as well. In two of the projects, adsorption of the intrinsically disordered peptides, Histatin 5 and Keif, to lipid bilayers was studies, whereas in the last project a protocol for forming bilayers of natural lipids using the vesicle fusion method was developed. Results for Histatin 5 and the variants of it shows that the adsorption depends on the number of histidines in the chain, as well as the electrostatics within the bilayer. A less charged bilayer show less adsorption. The overall electrostatics in the system is also crucial for adsorption. When the salt concentration was set... (More)
- In this project, three smaller projects were conducted, all utilizing the surface sensitive technique QCM-D, and for two of them neutron reflectometry was used as well. In two of the projects, adsorption of the intrinsically disordered peptides, Histatin 5 and Keif, to lipid bilayers was studies, whereas in the last project a protocol for forming bilayers of natural lipids using the vesicle fusion method was developed. Results for Histatin 5 and the variants of it shows that the adsorption depends on the number of histidines in the chain, as well as the electrostatics within the bilayer. A less charged bilayer show less adsorption. The overall electrostatics in the system is also crucial for adsorption. When the salt concentration was set to 500 mM, all adsorption was washed away. For the interactions of Keif, a small dependence of concentration of magnesium was found, at low concentration of magnesium the peptide adsorption to all studied substrates (both membranes and surfaces) was less reversible compared to other concentrations of magnesium. Lastly, a protocol to deposit natural lipids using vesicle fusion was obtain, but it needs to be refined to obtain bilayers of higher quality. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Proteiner är något som många förknippar med mat, exempelvis kött och ägg. Proteiner finns också i kroppen och har där många olika uppgifter, bland annat att bygga upp muskler. Det finns en intressant grupp proteiner som har en oordnad struktur (intrinsically disordered proteins), vilket innebär att de inte har en ordnad tredimensionell struktur, utan kan anta flera olika konformationer. Det kan vara hela proteinkedjan som är oordnad, alternativt en eller flera delar av den. Dessa oordnade proteiner har visats vara viktiga inom biologi, där det bland annat finns oordnade proteiner som är inblandade i sjukdomar såsom Alzheimers och Parkinsons sjukdom. Det finns även oordnade proteiner som skyddar oss mot angrepp, till exempel Histatin 5, en... (More)
- Proteiner är något som många förknippar med mat, exempelvis kött och ägg. Proteiner finns också i kroppen och har där många olika uppgifter, bland annat att bygga upp muskler. Det finns en intressant grupp proteiner som har en oordnad struktur (intrinsically disordered proteins), vilket innebär att de inte har en ordnad tredimensionell struktur, utan kan anta flera olika konformationer. Det kan vara hela proteinkedjan som är oordnad, alternativt en eller flera delar av den. Dessa oordnade proteiner har visats vara viktiga inom biologi, där det bland annat finns oordnade proteiner som är inblandade i sjukdomar såsom Alzheimers och Parkinsons sjukdom. Det finns även oordnade proteiner som skyddar oss mot angrepp, till exempel Histatin 5, en oordnad salivpeptid som är ett första skydd mot torsk. I den här studien har det studerats hur Histatin 5 interagerar med ett membran och bildar en ”kudde” under membranet och lyfter upp det från underlaget. Mätningar har gjorts på olika muterade peptidkedjor där antalet histidiner har varierats. Histidin är en aminosyra som kan vara antingen oladdad eller positivt laddad beroende på pH-värdet i lösningen. En mutant med slumpmässig ordning på aminosyrorna har också studerats och metoderna som använts är QCM-D samt neutronreflektometri. Resultaten visar att antalet histidiner i kedjan har betydelse för hur mycket som adsorberar till membranet.
I projektet har även Keif studerats med QCM-D och neutronreflektometri. Keif är en oordnad peptid och en del av ett magnesiumtransportprotein hos bakterier som sitter inbundet i ett membran. Därför studerades Keifs interaktion med membran och hur interaktionen påverkades av hur mycket magnesium som fanns i systemet. Resultatet visade att Keif adsorberar med minst reversibilitet till alla i studien undersökta ytor och membran vid låga koncentrationer av magnesium.
I den sista delen av projektet var målet att hitta en metod för att bilda ett membran av naturliga lipider på en yta med vesikelfusionsmetoden. Det är en av de enklaste metoderna för att skapa membran, då vesiklar injiceras till en yta och sedan sköljs med en buffert för att skapa osmotisk chock. För att få naturliga lipider att adsorbera till en laddad yta behövs en hög koncentration salt i systemet för att skärma den elektrostatiska repulsionen. Naturliga membran består till stor del av negativt laddade lipider. De bildar därför väldigt stabila vesiklar, vilket gör det svårt att spräcka dem med osmotisk chock. Två olika metoder togs fram, en för hydrogenerade lipider och en för deutererade lipider. Båda metoderna kräver optimering för att erhålla högre kvalitet på membranen. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8998164
- author
- Eriksson Skog, Amanda LU
- supervisor
- organization
- course
- KEMP37 20192
- year
- 2019
- type
- L3 - Miscellaneous, Projetcs etc.
- subject
- keywords
- Fysikalisk kemi, Physical chemistry
- language
- English
- id
- 8998164
- date added to LUP
- 2019-12-20 10:37:38
- date last changed
- 2019-12-20 10:37:38
@misc{8998164,
abstract = {{In this project, three smaller projects were conducted, all utilizing the surface sensitive technique QCM-D, and for two of them neutron reflectometry was used as well. In two of the projects, adsorption of the intrinsically disordered peptides, Histatin 5 and Keif, to lipid bilayers was studies, whereas in the last project a protocol for forming bilayers of natural lipids using the vesicle fusion method was developed. Results for Histatin 5 and the variants of it shows that the adsorption depends on the number of histidines in the chain, as well as the electrostatics within the bilayer. A less charged bilayer show less adsorption. The overall electrostatics in the system is also crucial for adsorption. When the salt concentration was set to 500 mM, all adsorption was washed away. For the interactions of Keif, a small dependence of concentration of magnesium was found, at low concentration of magnesium the peptide adsorption to all studied substrates (both membranes and surfaces) was less reversible compared to other concentrations of magnesium. Lastly, a protocol to deposit natural lipids using vesicle fusion was obtain, but it needs to be refined to obtain bilayers of higher quality.}},
author = {{Eriksson Skog, Amanda}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Surface sensitive studies of biophysical systems}},
year = {{2019}},
}