Prijeđite na glavni sadržaj

Model demijelinizacije na molekulskoj skali pri fiziološkim i patološkim uvjetima

Glavni istraživač

Kategorija
Projekti Hrvatske zaklade za znanost
Šifra projekta
UIP-2020-02-7669
Ukupan iznos financiranja projekta
1.936.000,00
HRK
Datum početka
1.2.2021.
Datum završetka
31.1.2026.
Status
Aktivan

Zavod za organsku kemiju i biokemiju

Sažetak

Mijelin je višestruko-dvoslojna, pretežno lipidna ovojnica koja omata aksone i osigurava pravilan prijenos živčanih impulsa. Gubitak cjelovitosti mijelina u obliku njegovog prekomjernog odmotavanja, stvaranja vakuola te bubrenja dvosloja naziva se demijelinizacijom koja je povezana s multiplom sklerozom (MS). In vivo studije provedene na oboljelim životinjama pokazale su da su količine najzastupljenijih lipida, uključujući fosfatidiletanolamine (PE), značajno promijenjene u usporedbi sa zdravima, a prati ih i smanjena adhezivna aktivnost mijelin-bazičnog proteina (MBP). Utjecaj povećanja PE u mješovitim modelnim lipidnim membranama na temperaturu faznog prijelaza iz lamelarne (La) u inverznu heksagonsku (HII) fazu, koji pokazuje strukturne sličnosti s formiranjem vakuola, značajan je, ali prilično nedokučiv problem. Cilj ovog prijedloga je naći vezu između spomenute temperaturne promjene te veličine i rasporeda PE-domena u mješovitim modelnim lipidnim membranama uz i bez prisustva MBP-a. Modelne mijelinske membrane priredit će se iz najzastupljenijih mijelinskih lipida u skladu s njihovim omjerima u normalnim i oboljelim jedinkama. Uz različito okruženje PE domena unutar dvosloja, zajedno s promjenama u hidratacijskom mediju u pogledu prisustva MBP-a te ionskog sadržaja, sustavno će se proučiti promjene temperature La do HII faznog prijelaza PE domena. Detaljna molekularna slika tih događaja dobit će se kombinacijom temperaturno-ovisne IR spektroskopije i računalne kemije; strukturne promjene PE domena tijekom ove fazne promjene otkrit će se zajedno s interakcijama između PE, MBP i susjednih domena. Odredit će se parametri koji se smatraju najkritičnijima u smanjenju temperature faznog prijelaza La do HII. Osim razumijevanja demijelinizacije na molekularnoj razini, dobiveni rezultati će također pomoći u predlaganju mogućih rješenja u regulaciji lipidnog sastava lijekovima te odgovarajućom prehranom.

Publikacije

7. Pašalić L, Pem B, Bakarić D. Lamellarity-Driven Differences in Surface Structural Features of DPPS Lipids: Spectroscopic, Calorimetric and Computational Study // Membranes, 13 (2023), 83, 22 doi: 10.3390/membranes13010083

6. Ćehić M, Brkljača Z, Filić Ž, Crnolatac I, Vujaklija D, Bakarić D. (Un)coupling the factors contributing to the interfacial activation of Streptomyces rimosus lipase: computational and spectrophotometric study. Journal of dispersion science and technology (2023), in press, doi: 10.1080/01932691.2022.2145304

5. Maleš P, Butumović M, Erceg I, Brkljača Z, Bakarić D. Influence of DPPE surface undulations on melting temperature determination: UV/Vis spectroscopic and MD study. Biochimica et biophysica acta. Biomembranes, 1865 (2023), 1; 184072, 9, doi: 10.1016/j.bbamem.2022.184072

4. Brkljača Z, Butumović M, Bakarić D. Water Does Not Dance as Ions Sing: a New Approach in Elucidation of Ion-Invariant Water Fluctuations. Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy, 271 (2022), 120907, 9 doi: 10.1016/j.saa.2022.120907

3. Maleš P, Brkljača Z, Domazet Jurašin D, Bakarić D. New spirit of an old technique: Characterization of lipid phase transitions via UV/Vis spectroscopy. Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy, 272 (2022), 121013, 7, doi: 10.1016/j.saa.2022.121013

2. Brkljača Z, Ćehić M, Portada T, Butumović M, Bakarić D, Crnolatac I. Monitoring lipid phase transition temperatures using fluorescent probes and temperature-dependent fluorescence spectroscopy. Dyes and pigments, 206 (2022), 110621, 10, doi: 10.1016/j.dyepig.2022.110621

1. Maleš P, Pem B, Petrov D, Domazet Jurašin D, Bakarić D. Deciphering the origin of the melting profile of unilamellar phosphatidylcholine liposomes by measuring the turbidity of its suspensions. Soft matter, 18 (2022), 6703-6715, doi: 10.1039/D2SM00878E

Ocjenski radovi

2. Munivrana, Jana. Određivanje temperature glavnog faznog prijelaza neutralnih lipida UV/Vis spektroskopijom, 2022., diplomski rad, Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

1. Butumović, Marija. Istraživanje utjecaja iona na umreženost molekula vode FT-IR spektroskopijom, 2021., diplomski rad, Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

Diseminacija

11. Bakarić D, Pašalić L, Pem B. Experimental and computational insight into the surface curvature of DPPS lipid bilayers. 16tℎChristmas Biophysics Workshop, Brdo pri Kranju, Slovenija, 2022. str. 16-16 (predavanje)

10. Maleš P, Munivrana J, Pašalić L, Bakarić D. The complexity of brain sphingomyelin. Supramolecular Chemistry 22 Book of Abstracts, Frkanec L, Namjesnik D, Tomišić V (ur.). Zagreb: Institut Ruđer Bošković, 2022. str.45-45 (poster)

9. Pem B, Bakarić D. Discerning the Structure and Hydration of Unilamellar and Multilamellar Phosphatidylserine Bilayers Using Molecular Dynamics. Supramolecular Chemistry 2022 Book of Abstracts, Frkanec L, Namjesnik D, Tomišić V (ur.). Zagreb: Institut Ruđer Bošković, 2022. str. 31-31 (poster)

8. Maleš P, Pašalić L, Munivrana J, Bakarić D. Zoom in the brain sphingomyelin. Chemistry towards Biology (CTB10)- Instruct. Bratislava, Slovačka, 2022. (poster)

7. Maleš P, Brkljača Z, Bakarić D. Do the myelin basic protein and phosphatidylcholine lipids like to dance together?. 6. Simpozij studenata doktorskih studija PMF-a. Zagreb, Hrvatska, 2022. (poster)

6. Maleš P, Brkljača Z, Bakarić D. Love or compulsion relationship between myelin basic protein and phosphatidylcholine lipids. 14. susret mladih kemijskih inženjera (SMLKI). Zagreb, Hrvatska, 2022. (poster)

5. Bakarić D, Maleš P, Brkljača Z, Butumović M, Erceg I. UV/Vis Spectroscopy in Distinction of Lipid Bilayers Structural Features. 36th European Colloid &
Interface Society Conference / Konstantakis G (ur.). Heraklion, Grčka: Diazoma Conferences & Events, 2022. str. 280-280 (poster)

4. Pem B, Bakarić D. Molecular Dynamics Study of the Interaction of Guanidinium and Ammonium Cations with Zwitterionic and Anionic Lipid Bilayers. CCD2022-Book of Abstracts. Zagreb: University of Zagreb Faculty of Science, 2022. str. 24-24 (poster)

3. Pem B, Bakarić D. Molecular dynamics study of phosphatidylcholine bilayers with the addition of phosphatidylglycerol. Math/Chem/Comp 2022 and 33rd MC2 Conference : Book of Abstracts, Vančik H, Cioslowski J, Namjesnik D (ur.). Zagreb: Croatian Chemical Society, 2022. str. 33-33 (poster)

2. Bakarić D, Domazet Jurašin D, Brkljača Z, Maleš P. Ion influence on pretransition of multilamellar phosphatidylcholine liposomes. 27. HSKIKI Veli Lošinj, Hrvatska, 2021. (poster)

1. Brkljača Z, Butumović M, Bakarić D. Are ions reflected in water IR signature?. 11th International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy : Book of Abstracts. Krakow, Poljska, 2021. str. 129-129 (predavanje)

Ostali suradnici

Ova stranica koristi kolačiće. Neki od tih kolačića nužni su za ispravno funkcioniranje stranice, dok se drugi koriste za praćenje korištenja stranice radi poboljšanja korisničkog iskustva. Za više informacija pogledajte naše uvjete korištenja.

Prilagodi postavke
  • Kolačići koji su nužni za ispravno funkcioniranje stranice. Moguće ih je onemogućiti u postavkama preglednika.