Importance of curvature at membrane edges in plasma membrane repair

Project: Research

Project Details

Description

Plasma membrane repair (PMR) mechanisms are required to maintain cellular
integrity and shield the intracellular space from the surrounding environment to
ensure cell survival. Yet the underlying molecular details of plasma membrane
repair in eukaryotic cells and cancer cells in particular, are not well understood. The
repair response involves Ca2+ activated proteins including Annexins. Our recent
observation of Annexin-induced rolling in model membranes identify plasma
membrane curvature at hole edges as a potential key event in the plasma
membrane repair process. Such curvature may lead to the formation of a
characteristic neck structure around holes, as a first step in membrane repair. In
this project, we will examine the phenomenon of annexin-induced membrane
curvature at edges, using model membranes, cell studies and computational
modeling. The outcome will be a mechanistic understanding of the role of annexins
and curvature in the plasma membrane repair machinery.

Layman's description

Cellers evne til at reparere skader på cellemembranen er afgørende for at sikre
deres overlevelse under påvirkning af stress fra omgivelserne. Til dette formål har eukaryote celler udviklet mekanismer som hurtigt kan udbedre skader på
cellemembranen. Disse mekanismer er af særlig betydning for kræftcellers evne til overlevelse under dannelse af metastaser. De molekylære detaljer bag evnen til at reparere plasmamembranen er ikke forstået, men det er kendt at proteinfamilien Annexiner spiller en afgørende rolle ved at binde til membranen i det beskadigede område. Ved brug af modelmembraner har vi for nyligt demonstreret at Annexiner er i stand til inducere en kraftig krumning ved binding til membranoverfladen. For krumning af membranen tæt på et hul kan dette medføre dannelse af en
karakteristisk ’krave’. Hypotesen bag projektet er at dannelse af en sådan krave
efter binding af Annexiner, udgør et tidligt trin i reparationen af plasmamembranen.
Vi vil undersøge dette ved komplementær brug af modelmembraner, cellestudier og teoretisk modellering. Slutmålet er at etablere den mekanisme hvorved Annexiner bidrager til reparation af plasmamembranen og specifikt afdække hvilken betydning krumning spiller.
StatusActive
Effective start/end date01/05/201830/04/2021