From natural to artificial channels

Promotie: dhr. E. Halža, 11.00 uur, Doopsgezinde Kerk, Oude Boteringestraat 33, Groningen

Proefschrift: From natural to artificial channels

Promotor(s): prof.dr. B.L. Feringa

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Van natuurlijke tot kunstmatige membraankanaaltjes

Erik Halža heeft zijn onderzoek gericht op het aanpassen met behulp van kleine organische moleculen van in de natuur voorkomende transportsystemen, poriën en kanalen in de celmembranen. Dit om controle te krijgen over de functie en eigenschappen van deze transportsystemen. Daarnaast onderzocht hij volledig kunstmatige kanalen, opgebouwd uit kleine organische moleculen.

De cel is de structurele en functionele eenheid van alle ons bekende levende organismen. Elke cel is in staat zichzelf te onderhouden: hij kan voedingsstoffen opnemen en deze vervolgens omzetten in energie. De cel kan specifieke functies uitvoeren en, indien nodig, ook zichzelf reproduceren.

Alle cellen worden omsloten door een celmembraan, de grens met de buitenwereld. Binnenin de cel spelen (andere) membranen een belangrijke rol in het compartimenteren van biochemische processen en producten. Het celmembraan zorgt ervoor dat moleculen die in de cel gemaakt worden, niet uit de cel kunnen lekken. En moleculen die de cel niet zomaar in mogen, worden buiten gehouden. Om op gewenste momenten bepaalde moleculen wel binnen of buiten de cel te krijgen zijn specifieke transportsystemen in de membranen aanwezig.

Alamethicine is een in de natuur voorkomend peptide dat poriën kan vormen. Halža slaagde erin alamethicine te modificeren met een door middel van licht schakelbaar azobenzeenmolecuul. Zodoende kon het functioneren van dit molecuul met licht gestuurd worden.

Daarnaast wist Halža de functionele grootte van de SecYEG pore te achterhalen door starre sferische moleculen aan OmpA vast te maken. Ook modificeerde hij MscL met redox- en pH-gevoelige labels om het functioneren van het kanaal elektrochemisch te kunnen controleren of door de pH van de omgeving de veranderen. Verder beschrijft Halža de synthese van kunstmatig kanaalvormende moleculen en daarnaast ook electrofysiologische en cryo-TEM studies van deze verbindingen. Ten slotte beschrijft hij de synthese en eigenschappen van het diaryletheenschakelaar-ijzer(II)-complex, om met licht controle te kunnen krijgen over de magnetische eigenschappen van dit complex.

Erik Halža (Slowakije, 1982) studeerde aan de Pavol Jozef Safarik University in Kosice. Zijn promotieonderzoek deed hij aan de Rijksuniversiteit Groningen, bij het Stratingh Institute for Chemistry. Het werd gefinancierd door het Zernike Institute for Advanced Materials (ZIAM) van de RUG. Inmiddels is hij werkzaam bij BioMaDe.