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Investigation of the pH and temperature dependent properties of tetramyristoyl cardiolipin and its behavior in model membranes

  • The goal of this thesis was to characterize the properties of tetramyristoyl cardiolipin (TMCL) and several environmental influences on it. This included investigating the pH and temperature dependency of TMCL as well as the influences of ROS on TMCL and exam-ining the lipid-protein interactions between TMCL and cytc. Furthermore, I extended the research to the analysis of binary mixtures composed of TMCL and dimyristoyl phosphati-dylcholine (DMPC). To this end, I investigated the samples with the aid of the Langmuir monolayer technique. This method allowed me to mimic interactions occurring at the membrane surface as it represents one membrane layer. The recording of π-A isotherms was also coupled with further other techniques like Brewster angle microscopy (BAM), Infrared Reflection-Absorption Spectroscopy (IRRAS), Grazing Incidence X-Ray Diffraction (GIXD) and Total Reflection X-Ray Fluorescence (TRXF) to enable a more comprehensive monolayer study. In addition, some systems were analyzed using Thin-layer Chromatography (TLC) and/or Differential Scanning Calorimetry (DSC) to be able to draw conclusions about sample composition or characteristic temperatures, respectively.
  • Das Ziel meiner Arbeit war es, Eigenschaften des anionischen Phospholipids Tetramyristoyl Cardiolipin (TMCL) zu charakterisieren, sowie verschiedene Faktoren zu identifizieren, die einen Einfluss auf das Verhalten von TMCL haben. Diese Studien beinhalteten Untersuchungen zur pH- und Temperaturabhängigkeit von TMCL sowie zum Einfluss reaktiver Sauerstoffspezies auf TMCL. Weiterhin wurden Lipid-Protein-Wechselwirkungen zwischen TMCL und cytc erforscht und binäre Mischungen bestehend aus TMCL und Dimyristoyl Phosphatidylcholin (DMPC) analysiert. Zu diesem Zweck untersuchte ich die TMCL-Proben mit Hilfe der Langmuir-Monoschicht-Technik. Diese Methode ermöglichte es mir, Wechselwirkungen an der Oberfläche einer Membran zu imitieren, da eine Monoschicht auch eine Schicht einer Modell-Membran darstellt. Die Aufnahme von π-A-Isothermen wurde mit weiteren Methoden wie Brewsterwinkel-Mikroskopie, Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie, Röntgendiffraktion mit streifendem Einfall und Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse gekoppelt, um eine umfangreiche Monoschicht-Analyse zu ermöglichen. Zusätzlich wurden einige Systeme mittels Dünnschichtchromatographie und/oder dynamischer Differenzkalorimetrie untersucht, um Schlussfolgerungen über die Probenzusammensetzung ziehen zu können beziehungsweise Informationen über charakteristische Temperaturen zu erhalten.

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Metadaten
Author: Marina Sturm
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-26248
Title Additional (German):Untersuchung der pH- und temperaturabhängigen Eigenschaften von Tetramyristoyl Cardiolipin und dessen Verhalten in Modellmembranen
Referee:Prof. Dr. Christiane A. Helm, Prof. Dr. Gerald Brezesinski, Prof. Dr. Thomas Gutsmann
Advisor:Prof. Dr. Gerald Brezesinski, Prof. Dr. Christiane A. Helm
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2019
Date of first Publication:2019/04/25
Granting Institution:Universität Greifswald, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Date of final exam:2019/04/05
Release Date:2019/04/25
Tag:Cardiolipin, Langmuir Monolayers, Model Membranes, Phospholipids
GND Keyword:Cardiolipin, Phospholipide
Pagenumber:167
Faculties:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik
DDC class:500 Naturwissenschaften und Mathematik / 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik / 540 Chemie