Concerted dynamics of lipids in membranes : large-scale studies through coarse-grained simulations

Abstract

This study expands and deepens the novel view on membrane dynamics that suggests that the motion of lipids in a membrane is not individual but collective in nature, forming flow-like patterns. The aim of the thesis is to study the dependence of the nature of the collective motion of lipids on lipid polyunsaturation and on lipid rafts. Special focus is on examining how the movement of one lipid is correlated with the movement of lipids which surround it, thus finding out the strength and lifetime of correlation. The method used in the present work is molecular dynamics using coarse grained models of lipids. Eight lipid bilayer systems of varying lipid composition and of varying size were simulated for several microseconds to gather enough data for the reliable analysis of dynamics.

tutkimus laajentaa ja syventää uutta näkemystä, jonka mukaan lipidit liikkuvat kalvossa kollektiivisesti, muodostaen lyhyitä, virtauksenomaisia kuvioita. Työn tavoitteena on tutkia kollektiivisuuden riippuvuutta lipidien monityydyttyneisyyden asteesta ja lipidilautoista sekä erityisesti yksittäisen lipidin liikkeen korrelaatiota sitä ympäröivien lipidien kanssa. Tutkimusmenetelmänä työssä on molekyylidynamiikka käyttäen karkeistettuja malleja lipideistä. Kattavuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi tutkittiin kahdeksaa koostumukseltaan ja kooltaan erilaista lipidikaksoiskerrosta, joita simuloitiin useita mikrosekunteja. /Kir09