Page 52 - Parimad teadustööd 2013/2014

52
TALLINNA ÜLIKOOLI ÜLIÕPILASTE 2013/2014. ÕPPEAASTA PARIMAD TEADUSTÖÖD / ARTIKLITE KOgUMIK LOODUSTEADUSED
BIOLOOGILISTE MEMBRAANIDE JA NENDE KOMPONENTIDE UURIMINE KAPILLAARELEKTROFOREETILISTE NING MASS- SPEKTROMEETRILISTE MEETODITEGA
TudY OF BIOLOGICAL MEMBRANES ANd THEIR COMPONENTS BY CAPILLARY ELECTROPHORETIC ANd MASS SPECTROMETRIC METHOdS
Kert Martma
Sissejuhatus
Bioloogilised membraanid omavad eluslooduses mitmeid väga olulisi funktsioone ning nende tähtsust on raske ülehinnata. Olles rakkude ja raku organellide komponendid, hoiavad nad rakku ühtse tervikuna ning kontrollivad erinevate biomolekulide transporti rakku ja rakust välja. Bioloogilistes membraanides aset leidvad muutused on sageli seotud muutustega terves kehas, mistõttu uued teadmised membraani- dest ja nende komponentidest avavad meile uusi võimalusi uurida erinevaid haigusi ning nende mole- kulaarseid mehhanisme.
Eluslooduses toimuvate protsesside kiiremaks uurimiseks ja informatsiooni saamiseks luuakse keeru- listest süsteemidest lihtsustatud mudeleid, mis annavad meile võimaluse testida erinevate ühendite ning keskkonnaparameetrite mõju süsteemile. Bioloogilistest membraanidest mudelite loomisel peab aga ar- vestama, et need keerulised süsteemid ei koosne ainult üksikute komponentide summast, vaid tegemist on süsteemselt töötava tervikuga, mille liigne lihtsustamine võib reaalsusest luua väära ettekujutuse.
Töö eesmärgid ja metoodika
doktoritöö põhieesmärgiks oli tekitada kvartskapillaari sisse rakumembraani fragmentidel põhinev sta- biilne mudelmembraan, mis võimaldaks uurida keskkonnatingimuste mõju membraanidele. Oluline osa tööst oli pühendatud mudelmembraani immobiliseerimisprotsesside võrdlemisele ja optimeerimisele. Töös hinnati ka membraani ja sihtmärkmolekulide omavahelisi interaktsioone ning vaadeldi membraa- ni oksüdatsiooni keskkonnatingimuste mõjul. Lisaks määrati CE-ESI-MS ja dESI-MS analüüsiplatvor- me kasutades ka üksikute lipiidide (kardiolipiin, sfingomüeliin, fosfaatidüülkoliinid) kontsentratsioone membraanis.
Töös kasutati rakumembraanide ja nende lipiidsete komponentide uurimiseks kapillaarelektroforee- si, kapillaarelektrokromatograafiat ning mass-spektromeetriat. uuritavateks rakuliinideks olid inimese neuroblastoomi SH-SY5Y, hiire mikrogliia BV-2 ja inimese glioomi u-87 MG rakud.
Varasemad teadusuuringud
Eelnevatest teadusuuringutest membraanimudelite valdkonnas on tähelepanu väärivad prof Wainer’i uurimisgrupi tööd, kus membraanivalkude interaktsioone ravimimolekulidega mõõdeti, kasutades afiin- suskromatograafiat (Moaddel, Wainer 2009; Sanghvi et al. 2010, 2011; Moaddel et al. 2011; Temporini et al. 2013). Kapillaarelektromigratsiooni meetoditega on membraanimudeleid eelnevalt uuritud prof Riekkola ning dr Wiedmer’i teadusgrupis − mudelitena kasutati sünteetiliste lipiidide segusid (Hautala et al. 2007; Muhonen et al. 2008; Linden et al. 2008; Wiedmer, Shimmo 2009; Lokajova et al. 2011; Banos et al. 2012; Wiedmer, Lokajova 2013).