11 november 2003
Prof. dr. A. Kilian
Cellen in ons lichaam worden begrensd door ultradunne vliesjes. Een goed functioneren van deze membranen is essentieel voor gezonde cellen. Enerzijds zorgen ze voor een solide afscherming tussen de inhoud van de cel en zijn omgeving. Dit is mogelijk door hun opbouw als een dubbellaag van lipiden. Anderzijds kunnen membranen selectief stoffen naar binnen laten en andere stoffen weer actief naar buiten transporteren. Dit wordt mogelijk gemaakt door eiwitten, die in de lipide dubbellaag ingebed zijn. Voorbeelden van dergelijke eiwitten zijn K+-kanalen en waterkanalen (zie Nobelprijs voor scheikunde 2003). Membranen zijn complexe structuren. Ze bevatten heel veel verschillende soorten lipiden en eiwitten, die samen een goed functionerend geheel moeten vormen. Hierbij speelt de wisselwerking tussen lipiden en eiwitten een belangrijke rol. De laatste jaren wordt steeds meer bekend over de verschillende lipiden en eiwitten, wat hun functie is, hoe ze werken en hoe ze elkaar beïnvloeden. Een belangrijk hulpmiddel hierbij is het gebruik van model membranen. Lipiden hebben de eigenschap dat ze spontaan kunnen assembleren in dubbellagen en op deze manier een soort ‘artificiële cel’ kunnen vormen. De eigenschappen van deze model membranen kunnen in detail bestudeerd worden met biofysische technieken. Een groot voordeel van dergelijke membranen is dat ze gemaakt kunnen worden van lipiden met elke gewenste samenstelling, en dat het zelfs mogelijk is om hierin eiwitten in te bouwen. In de lezing wordt eerst nader ingegaan op de opbouw en eigenschappen van membranen en op de manieren waarop model membranen gemaakt kunnen worden. Vervolgens zullen voorbeelden gegeven worden van verschillende moderne biofysische technieken waarmee dergelijke model membranen bestudeerd kunnen worden, en zal geïllustreerd worden hoe daarmee inzicht verkregen wordt in eigenschappen van biologische membranen.
