Project R-12270

Realtime structurele biologie via één-molecuul-fluorescentie van de adenosine A2A G-eiwit gekoppelde receptor in microfabricagegebaseerde cellen (Onderzoek)

G-eiwit gekoppelde receptoren (GPCRs) zijn een belangrijk doelwit voor medicijnontwikkeling, maar toch zijn er maar weinig GPCR structuren gekend. Het nabootsen van een natuurlijk celmembraan nodig voor structurele onderzoeken is immers zeer uitdagend. Mijn hypothese is daarom dat het richten van GPCRs naar kleine opgespannen membranen in speciale microfluidische apparaatjes hun structuuronderzoek in realtime en in hoge doorvoer toelaat. Ik gebruik de adenosine A2A receptor als model GPCR systeem. Dit eiwit speelt een sleutelrol in de hersenen, het immuunsysteem en in verschillende menselijke ziekten. Ik zal de A2AR richten naar vrijstaande membranen via een gestructureerd poreus substraat dat in microfluidica vervat zit. Door de kleine geometrie kunnen tegelijkertijd vele enkelvoudige A2AR moleculen worden bestudeerd, wat de doorvoer van de metingen sterk vergroot. Om de A2AR structuur live te bestuderen maak ik gebruik van de single-molecule Förster-resonantie energieoverdracht methode (smFRET), waarbij de 1-10 nanometer afstand tussen twee fluorescente merkers gemeten kan worden met sub-nanometerresolutie, wat snelle en gevoelige structurele eiwitmetingen mogelijk maakt. Na het valideren van mijn methode zal ik de A2AR gedetailleerd onderzoeken om zo de invloed van het elektrische membraan potentiaal en a(nta)gonisten en allosterische modulators te achterhalen. Mijn project biedt een stevige basis voor toekomstige medicinale screening van GPCRs.

01 november 2021 - 31 oktober 2023