Grafen Oksit Üzerinde Konsantre Lipidlerin Analizi

Toyohashi Teknoloji Üniversitesi Uygulamalı Kimya ve Yaşam Bilimleri Kısmı’nden bir emek verme ekibi (Profesör Ryugo Tero ve ötekiler), hücre zarı modeli olarak işlev gören oldukça bileşenli bir lipid çift katmanlı zarda belirli lipidlerin grafen oksit üstünde yoğunlaştığı bir fenomen buldu. .

Bu emek verme grubu ek olarak, grafen oksidin yüzey özelliklerinden dolayı “lipid rafts” bileşenlerinin (metabolizma ve nörotransmisyon benzer biçimde mühim hücre zarı reaksiyonlarının meydana geldiği) toplandığı mekanizmayı da deklare etti. Bu atılımın, ilaç keşfi ve tıp alanlarında temel araştırma hedefleri olarak hücre zarlarındaki lipitleri ve zar proteinlerini ayırmaya ve konsantre etmeye yönelik temel teknolojilerde kullanılması beklenmektedir.

Detaylar

Hücre içindeki ve dışındaki yaşamsal faaliyetler için lüzumlu olan informasyon, madde ve enerjinin transferi hücre zarları vasıtasıyla gerçekleşir. Bu tür değişimler metabolizma, nörotransmisyon ve viral enfeksiyonlarla derinden ilişkilidir ve bu da onları tıp, biyoloji ve ilaç keşfi alanlarında mühim araştırma hedefleri haline getirir.

Bir lipit çift katmanlı zar, hücre zarının temel yapısıdır. Bazı zar proteinleri ve lipitleri, zar içindeki moleküllerin yanal difüzyonu ve toplanması kanalıyla toplanır. Bu alanlar, sonunda hücre zarında meydana gelen reaksiyonların etkinliğini düzenleyen ve artıran lipit alanları olarak bilinir.

“Lipid raft”, kolesterol ve sfingolipidler açısından varlıklı olan lipid alanının tipik bir örneğidir. Zar proteinlerinin ve lipidlerin taranması ve biyo-algılanması için, katı bir alt-tabaka üstündeki lipid alanlarının konumlarının düzenlenmesi ve organize edilmesine yönelik yeni teknolojiler talep edilmektedir.

Bu emek verme grubu, bir silikon substrat üstünde biriken bir grafen oksit tek tabakası üstünde suni bir lipit çift tabakası yapmış oldu. İlk kez lipid alanlarının grafen oksit üstünde yoğunlaştığını buldular. Grafen oksit, hidrofilik oksijen fonksiyonel gruplarının grafene (tek atomlu bir karbon levha malzemesi) dahil edilmiş olduğu bir yapıya haizdir.

Çeşitli akışkanlıklara haiz iki tip fosfatidilkolin içeren iki bileşenli bir lipit çift tabakasında, lipit çift tabakalı zardaki düşük akışkanlıktaki jel faz alanlarının bir çok grafen oksit üstünde toplanır. Kolesteroller, sfingolipidler ve fosfatidilkolin içeren üç bileşenli karma lipid çift katmanlı bir zarda grafen oksit üstünde birçok lipid raft bileşeni mevcuttu.

Lipit bileşiminden bağımsız olarak, grafen oksit üstünde kümelenen daha azca sıvı lipid alanları. Bu, nanometre ölçeğinde grafen oksit yüzeyinde hidrofilik ve hidrofobik bölgelerin bir karışımının varlığından kaynaklanıyordu. Lipit çift tabakasındaki alan oluşumunun ilk süreci, tercihen grafen oksidin hidrofobik bölgelerinde meydana geldi..

Profesör Ryugo Tero, Araştırma Ekibi Lideri, Toyohashi Teknoloji Üniversitesi

Gelecek Görünümü

Araştırma grubu, katı substrat üstündeki lipit alanlarının pozisyonlarının kontrolünün, aynı pozisyonlardaki bu lipitler için yüksek bir afinite kullanarak zar proteinlerini düzenlemek için geçerli bulunduğunu tahmin etmektedir. Bu atılım, biyoalgılama ve membran proteinlerini hedefleyen tarama alanındaki temel teknolojiler için değerlidir.

Ek olarak, emek verme grubu aynı yaklaşımın glikolipidler ve lipid sal benzer biçimde biyokimyasal açıdan mühim lipid bileşenlerini toplamak için kullanılabileceğini umuyor. Bunun, hücre zarlarındaki zar proteinlerini ve ender lipitleri saflaştırmak ve konsantre etmek için tekniklerin geliştirilmesinde kıymetli olacağını umuyorlar.

Mecmua Referansı

Tero, R., et al. (2023). Desteklenen Lipid Çift Katmanlarında Grafen Oksit ile Tesir Alanı Lokalizasyonu. Internasyonal Moleküler Bilimler Dergisi. dx.doi.org/10.3390/ijms24097999.

Kaynak: https://www.tut.ac.jp/english/