Nanodiscs as a biological membrane model

Nanodyski to układy modelujące błony biologiczne, samoskładające się struktury złożone z dwuwarstwy lipidowej oraz stabilizujących ją cząsteczek białek rusztowania (MSP). Są nowym i obiecującym narzędziem mającym wiele zalet nad tradycyjnie już stosowanymi liposomami. W niniejszej pracy przeprowadzono optymalizację protokołu otrzymywania nanodysków, scharakteryzowano je względem homogenności oraz stabilności wykorzystując do tego dynamiczne rozpraszanie światła (DLS) oraz sączenie molekularne. Pokazano różnice w upakowaniu dwuwarstwy zbudowanej z fosfolipidu występującego w największej abundancji w komórkach żywych – POPC dla nanodysków oraz liposomów, wykorzystując w tym celu pomiary widma emisyjnych oraz czasów życia fluorescencji sondy di-4-ANEPPDHQ. Udowodniono również przeciwstawny wpływ dodatku soli kwasu żółciowego (tu cholanu sodu) na uporządkowanie modelowej błony w obu układach. Badania stabilności wykazały, że nanodyski są strukturami stabilnymi, jeśli są przechowywane w temperaturach dodatnich.

Nanodiscs are self-assembling systems consisting of lipid bilayer and membrane scaffold proteins (MSP) which grant them stability. They are promising new means which have numerous advantages over commonly used liposomes. In this study optimization of protocol for nanodisc self-assemblance was performed. Resulting particles were characterized in term of their homogeneity and size utilizing size exclusion chromatography and dynamic light scattering (DLS). Also the differences in packaging of bilayer made from living cells most abundant phospholipid – POPC where shown for nanodiscs and liposomes by measuring emission spectra and fluorescence lifetimes of di-4-ANEPPDHQ probe. It was proven that addition of bile salt (here sodium cholate) has adversative effect on membrane order. Stability studies showed that nanodiscs are stable constructs given that they are stored in positive temperatures.