MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798311957670
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31974635
■035    ▼a(MiAaPQ)Stanfordqn501sp4946
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a574
■1001  ▼aGrusky,  Dashiel  Szelenyi.
■24510▼aModel  Membrane  Composition  and  Interaction:  From  Vesicle  Variabillity  to  Lipid  Nanoparticle  Binding
■260    ▼a[Sl]▼bStanford  University▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a192  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Boxer,  Steven.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Stanford  University,  2025.
■520    ▼aBiological  membranes  feature  a  wide  variety  lipid  and  protein  components,  both  of  which  are  relevant  with  respect  to  cell  signaling,  compartmentalization,  viral  infection  and  the  delivery  of  therapeutics.  Understanding  the  organization,  structure  and  interactions  of  lipids,  particularly  over  small  length  scales,  remains  a  fundamental  barrier  that  limits  our  understanding  of  biological  membranes.  Simple  model  membrane  systems  containing  only  a  few  components  can  be  used  to  investigate  membrane  organization,  structure  and  function  by  allowing  for  finer  control  over  the  experimental  conditions,  greatly  reducing  the  number  of  confounding  variables  present  in  cellbased  studies.To  investigate  these  interactions,  I  utilize  and  build  upon  techniques  developed  in  the  Boxer  lab  to  study  the  lateral  organization  of  lipids  within  membranes,  the  variability  in  composition  between  individual  model  vesicles  and  interactions  between  lipid  nanoparticles  and  planar  supported  lipid  bilayers.  These  studies  provide  fundamental  insights  not  only  into  the  factors  that  govern  membrane  organization  and  interactions,  but  also  some  of  the  limitations  of  conventional  model  membrane  systems.Chapter  2  details  work  on  lateral  organization  within  model  membrane  systems.  Lateral  organization  is  thought  to  take  place  on  tens  of  nanometers  in  biological  membranes,  far  below  the  diffraction  limit.  This  is  further  complicated  by  the  fact  that  addition  of  fluorescent  labels  onto  lipid  species  may  have  perturbative  effects,  particularly  to  such  delicate  interactions.  This  makes  it  challenging  to  examine  these  small-scale  interactions  via  conventional  means.  By  leveraging  and  building  upon  prior  work  from  the  Boxer  lab,  I  examine  sub-diffraction  limit  interactions  in  isotopically  labeled  model  membranes  using  secondary  ion  mass  spectrometry  (SIMS).  Using  a  variation  on  conventional  imaging  mass  spectrometry  where  ion  recombination  is  monitored,  I  probe  the  effect  of  cholesterol  of  the  average  distances  between  different  lipid  species  and  find  evidence  for  the  existence  of  clusters  of  glycosphingolipid  GM1  model  membranes.Chapter  3  examines  the  variation  in  composition  between  individual  giant  unilamellar  vesicles  (GUVs)  via  NanoSIMS.  Although  GUVs  are  a  common  system  for  examining  lipid-lipid  interactions,  reconstituting  membrane  proteins  and  encapsulating  cellular  biochemical  reactions,  there  is  thought  to  be  substantial  variation  in  the  lipid  composition  between  individual  GUVs.  I  compare  two  different  methods  for  GUV  formation,  gentle  hydration  and  electroformation,  and  find  that  both  display  compositional  variation  on  the  order  of  1-4  mole  percent,  although  electroformed  GUVs  are  less  variable.  These  measurements  provide  the  first  direct  and  quantitative  evidence  for  this  variability  and  suggest  that  care  must  be  taken  with  respect  to  the  collection  and  interpretation  of  GUV  data.Finally,  in  Chapter  4  I  examine  the  interactions  between  lipid  nanoparticles  (LNPs)  and  planar  model  membranes  via  single-particle  fluorescence  microscopy.  Although  LNPs  are  a  widely  used  vector  for  the  delivery  of  oligonucleotide  therapeutics,  the  mechanism  behind  their  function  is  poorly-understood.  In  particular,  the  interaction  between  LNPs  and  target  membrane  as  a  function  of  oligo  content  and  particle  composition  is  not  known.  I  build  on  prior  work  from  other  groups  to  develop  and  apply  an  assay  to  monitor  the  binding  of  single  LNPs  to  planar  lipid  bilayers.  These  binding  experiments  demonstrate  that  the  addition  of  RNA  content  of  LNPs  reduces  their  interactions  with  target  supported  lipid  bilayers.
■590    ▼aSchool  code:  0212.
■650  4▼aMembranes
■650  4▼aMass  spectrometry
■650  4▼aRibonucleic  acid--RNA
■650  4▼aNanoparticles
■650  4▼aDetergents
■650  4▼aMicroscopy
■650  4▼aCholesterol
■650  4▼aSterols
■650  4▼aScientific  imaging
■650  4▼aIon  beams
■650  4▼aYeast
■650  4▼aClustering
■650  4▼aLipids
■650  4▼aPolyethylene  glycol
■650  4▼aHydration
■650  4▼aBiochemistry
■690    ▼a0487
■71020▼aStanford  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-12B.
■790    ▼a0212
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17357136▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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