Estudio de fenómenos emergentes en sistemas biomiméticos y células

El objetivo general de este proyecto consiste en revisar aspectos básicos del modelo celular dominante, incorporando importantes características inherentes a la naturaleza fisicoquímica del ambiente intracelular. Por ejemplo, condiciones tales como el hacinamiento molecular (la situación en la que los solutos, por su naturaleza y concentración, alteran propiedades intensivas del ambiente acuoso), el confinamiento espacial de especies moleculares y la disponibilidad limitada de agua libre podrían tener una participación importante no solo sobre aspectos estructurales, sino también sobre los diferentes procesos dinámicos que ocurren fuera del equilibrio en sistemas celulares. El impacto de estas características sobre el funcionamiento de estos sistemas vivos ha sido discutido en varias ocasiones, aunque paradójicamente, estas no han sido aún incorporadas al modelo dominante que describe la célula. El objetivo específico de este proyecto intenta estudiar, tanto en células como en sistemas biomiméticos, la posible participación de estos factores modulando el acoplamiento entre las propiedades físicas del citoplasma celular (p. ej. visco-elasticidad) y procesos bioquímicos relacionados con el metabolismo central y, en particular, del ATP. El proyecto también intenta explorar el rol de estos parámetros en la regulación de eventos espaciotemporales utilizando varios marcos teóricos sobre sistemas dinámicos fuera del equilibrio. La hipótesis de trabajo postula que sólo unos pocos descriptores fisicoquímicos son necesarios para comprender la función integrada en los sistemas celulares, cuestionando los populares esquemas descriptivos basados en decenas de miles de moléculas que interactúan sin ninguna información espacio-temporal. Importantes modificaciones en las teorías utilizadas para describir aspectos dinámicos y estructurales de estos sistemas simbolizan una importante meta de este proyecto.

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  • M. Bolean, I.A. Borin, A.M.S. Simão, M. Bottini, L.A. Bagatolli, M.F. Hoylaerts, J.L. Millán, and P. Ciancaglini. 2017. “Topographic analysis by atomic force microscopy of proteoliposomes matrix vesicle mimetics harboring TNAP and AnxA5” Biochim. Biophys. Acta – Biomembranes 1859(10): 1911-1920. view►
  • Bloksgaard, T. M. Leurgans, B. Spronck, M.H.G. Heusinkveld, K. Rosenstand, I. Nissen, J. R. Brewer, L.A. Bagatolli, L.M. Rasmussen, A. Irmukhamedov, K.D. Reesink, J.G.R. De Mey. 2017. “Imaging and modeling of acute pressure-induced changes of collagen and elastin microarchitectures in pig and human resistance arteries”,  American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology 313(1):H164-H178. view►.
  • G. Mouritsen, L. A. Bagatolli, L. Duelund, O. Garvik, J. H. Ipsen, A. Cohen Simonsen. 2017. “Effects of seaweed sterols fucosterol and desmosterol on lipid membranes” Chem. Phys. Lipids  205:1-10. view►.
  • Cheniour, J. Brewer, L.A. Bagatolli, O. Marcillat and T. Granjon. 2017. “Evidence of proteolipid domain formation in an inner mitochondrial membrane mimicking model”, Biochim. Biophys. Acta – General subjects, 1861:969-976 view►.
  • Brewer, H.S. Thoke, R.P. Stock and L.A. Bagatolli. 2017. “Enzymatic studies on planar supported membranes using a widefield fluorescence LAURDAN Generalized Polarization imaging approach“, Biochim. Biophys. Acta – Biomembranes, 1859: 888-895 view►.
  • A. Bagatolli and R. P. Stock. 2016. “The cell as a gel: material for a conceptual discussion” Physiological Mini Reviews 9(5): 38-49 view►.
  • Malacrida, S. Astrada, A. Briva, M. Bolatti-Fogolín, E. Gratton and L. A. Bagatolli. 2016. “Spectral Phasor analysis of LAURDAN fluorescence in live A549 lung cells to study the hydration and time evolution of intracellular lamellar bodies-like structures.” Biochim. Biophys. Acta – Biomembranes, 1858(11):2625-2635 view►
  • Bhatia, F. Cornelius, J. Brewer, L. A. Bagatolli, A. C. Simonsen, J. H. Ipsen, and O. G. Mouritsen. 2016. “Functional reconstitution of Na+/K+-ATPase in lipid bilayer membranes with phase boundaries”  Biochim. Biophys. Acta – Biomembranes  1858:1390-1399 view►
  • Leurgans, M. Bloksgaard, J. Brewer, L.A. Bagatolli, M. Fredgart, K. Rosenstand, M. Lyck Hansen, L. Melholt Rasmussen, A. Irmukhamedov, and J. De Mey. 2016.”Endothelin-1 Shifts the Mediator of Bradykinin-Induced Relaxation from NO to H2O2 in Resistance Arteries from Patients with Cardiovascular Disease” British Journal of Pharmacology 173(10):1653-1664 view►
  • Bhatia, P. Husen, J. Brewer, L. A. Bagatolli, P. L. Hansen, J. H. Ipsen, and O. G. Mouritsen. 2015. “Preparing giant unilamellar vesicles (GUVs) of complex lipid mixtures on demand: Mixing small unilamellar vesicles of compositionally heterogeneous mixtures” Biochim. Biophys. Acta – Biomembranes 1848:3175-3180 view►.
  • Bloksgaard, T. M. Leurgans, I. Nissen, P.S. Jensen, M. L. Hansen, J.R. Brewer, L.A. Bagatolli, N. Marcussen, A. Irmukhamedov, L.M. Rasmussen and J.G.R. De Mey. 2015. “Elastin organization in pig and cardiovascular disease patients’ pericardial resistance arteries” Journal of Vascular Research 52:1-11. view►.
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  • Bloksgaard, J. Brewer, E. Pashkovski, K. P. Ananthapadmanabhan, J. Ahm Sørensen and L.A. Bagatolli. 2014.”Effect of detergents on the physico-chemical properties of skin stratum corneum: A two-photon excitation fluorescence microscopy study” Int J. Cosmetic Science 36(1):39-45. view►
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  • Bloksgaard, S. Bek, D. Neess, J. Brewer, H. K. Hannibal-Bach, T. Helledie, C. S. Ejsing, C. Fenger, M. Due, J. Chemnitz, B. Finsen, A. Clemmensen, J. Wilbertz, H. Saxtorph, J. Knudsen, L.A. Bagatolli and S. Mandrup. 2012. “The Acyl Coenzyme A Binding protein is required for normal epidermal barrier function in mice”, J. Lip. Res. 53(10):2162-74. view►
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  • Iwai, H.M. Han, S. Svensson, L.-G. Öfverstedt , J. Anwar , J. Brewer , M. Bloksgaard , L. den Holländer , A. Laloeuf , D. Nosek , S. Masich , L. Bagatolli , U. Skoglund and L. Norlen. 2012. The human skin barrier is organized as stacked bilayers of fully extended ceramides with cholesterol molecules associated with the ceramide sphingoid moiety. J. Investig. Dermatol. 132(9):2215-25. view►.
  • P. Stock, J. Brewer, K. Wagner, B. Ramos-Cerrillo, L. Duelund, K. Drescher Jernshøj, L. Folke Olsen, L. A. Bagatolli. 2012. Sphingomyelinase D activity in model membranes: structural effects of in situ generation of ceramide-1-phosphate. PLoS ONE 7(4): e36003. doi:10.1371/journal.pone.0036003 view►
  • Bloksgaard, V. Svane-Knudsen, J. A. Sørensen, L.A. Bagatolli and J. Brewer. 2012. Structural characterization and lipid composition of the cholesteatoma matrix: a comparative study with normal skin. Otology & Neurotology 33(2):177-183 view
  • Husen, M. Fidorra, S. Hartel, L.A. Bagatolli and J.H. Ipsen, 2012. A method for analysis of lipid vesicle domain structure from confocal image data. Eur. Biophys. J. 41(2):161-175. view►