Membranen

Die kombinierte Röntgenbeugungs- und elektronenmikroskopische Untersuchung von Myelin hat eine vernünftige, aber nicht schlüssige Unterstützung für seine Struktur als im Wesentlichen bimolekulare Phospholipid-Schicht geliefert, die teilweise mit Protein durchsetzt ist. Es gibt jedoch sehr wenig Grundlage, dieses Konzept auf biologische Membranen im Allgemeinen zu erweitern. Es gibt keine ausreichende experimentelle Unterstützung für die spezifische Orientierung von Phospholipiden, wie in der Einheitsmembran-Theorie vorgeschlagen, oder für die vorgeschlagene polare Natur von Protein-Lipid-Bindungen, selbst in Myelin. Membranen unterscheiden sich stark in ihrer chemischen Zusammensetzung, ihrem Stoffwechsel, ihrer Funktion, ihrer enzymatischen Zusammensetzung und sogar in ihrem elektronenmikroskopischen Bild. Die einzige Ähnlichkeit besteht in ihrer allgemeinen Ähnlichkeit in Elektronenmikrographen, aber bis mehr über die Chemie der Elektronenmikroskopie bekannt ist, kann dieser Beweis nicht mit Zuversicht interpretiert werden. Eine positive Schlussfolgerung, zu der ich gekommen bin, ist, dass viel mehr chemische Evidenz gewonnen werden muss und kann. Techniken zur Isolierung von Membranen verbessern sich, und die Protein- und Lipidchemie sind jetzt hochverfeinerte Künste. Die quantitative Analyse vieler verschiedener Membranen ist möglich, und die Daten können in einigen Fällen, insbesondere bei bakteriellen Plasmamembranen, mit Berechnungen der Oberfläche in Beziehung gesetzt werden. Chemische und physikalische Veränderungen, die in Membranen mit weit unterschiedlicher Lipidzusammensetzung durch die Vorbereitungsverfahren der Elektronenmikroskopie induziert werden, können direkt bestimmt und mit dem elektronenmikroskopischen Bild korreliert werden. Modellsysteme können zusammengebaut werden, deren Zusammensetzung der biologischen Membranen sehr ähnlich ist. Membranen können in Subeinheiten dissoziiert werden, deren Eigenschaften untersucht werden können. Insbesondere wäre die Röntgenbeugungsanalyse und die Elektronenmikroskopie durch Negativfärbung von Reaggregaten von Lipoproteinen, die aus Membranen isoliert wurden, sehr aufschlussreich. Vielleicht am wichtigsten ist, dass das Problem der Membranstruktur in Bezug auf die Probleme der Membranfunktion und der Membranbiosynthese betrachtet werden muss.

@article{doi101126science15337431491,
    author = "Korn, Edward D.",
    title = "Structure of Biological Membranes",
    year = "1966",
    journal = "Science",
    abstract = "The combined x-ray diffraction and electron microscopic examination of myelin has provided reasonable, but not conclusive, support for its structure as a basically bimolecular leaflet of phospholipid that is partially interspersed with protein. But there is very little basis for extending this concept to biological membranes in general. There is no adequate experimental support for the specific orientation of phospholipids as proposed in the unit membrane theory or for the proposed polar nature of protein-lipid bonds, even in myelin. Membranes differ widely in chemical composition, metabolism, function, enzymatic composition, and even in their electron microscopic image. The only similarity is their general resemblance in electron micrographs, but, until more is known about the chemistry of electron microscopy, this evidence cannot be interpreted with confidence. One positive conclusion to which I have come is that much more chemical evidence must, and can, be obtained. Techniques for the isolation of membranes are improving and protein and lipid chemistry are now highly refined arts. Quantitative analysis of many different membranes is possible and the data can be related in some instances, notably bacterial plasma membranes, to calculations of surface area. Chemical and physical changes induced in membranes of widely different lipid composition by the preparatory procedures of electron microscopy can be determined directly and correlated with the electron microscopic image. Model systems can be assembled whose compositions closely resemble those of biological membranes. Membranes can be disassociated into subunits whose properties can be studied. In particular, x-ray diffraction analysis and electron microscopy by negative staining of reaggregates of lipoproteins isolated from membranes would be very informative. Perhaps most important, the problem of membrane structure must be considered in relation to the problems of membrane function and membrane biosynthesis.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.153.3743.1491",
    doi = "10.1126/science.153.3743.1491",
    openalex = "W2049703159"
}

Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ein von der National Academy of Sciences (NAS) peer-reviewtes Fachjournal – eine autoritative Quelle für hochrangige, originäre Forschung, die sich weitgehend auf die biologischen, physikalischen und Sozialwissenschaften erstreckt.

@article{doi101073pnas572335,
    author = "Changeux, Jean‐Pierre und Thiery, Jean Paul und Tung, Yvonne und Kittel, C.",
    title = "ÜBER DIE KOOPERATIVITÄT BIOLOGISCHER MEMBRANEN",
    year = "1967",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ein von der National Academy of Sciences (NAS) peer-reviewtes Fachjournal – eine autoritative Quelle für hochrangige, originäre Forschung, die sich weitgehend auf die biologischen, physikalischen und Sozialwissenschaften erstreckt.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.57.2.335",
    doi = "10.1073/pnas.57.2.335",
    openalex = "W2089531178"
}

@misc{fox1969membranelike1,
    author = "Fox, S. W. und McCauley, R. J. und Montgomery, P. O'B. und Fukushima, T. und Harada, K. und Windsor, C. R",
    title = "Membranartige Eigenschaften in Mikrosystemen, die aus synthetischen proteinähnlichen Polymeren zusammengesetzt sind, in Snell, F., Wolken, J., Iverson, G. J., und Lam, J., Hgg., Physikalische Prinzipien biologischer Membranen",
    year = "1969",
    howpublished = "New York, Gordon \& Breach, S. 417-430",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fox, S. W., McCauley, R. J., Montgomery, P. O'B., Fukushima, T., Harada, K., und Windsor, C. R., 1969, Membranartige Eigenschaften in Mikrosystemen, die aus synthetischen proteinähnlichen Polymeren zusammengesetzt sind, in Snell, F., Wolken, J., Iverson, G. J., und Lam, J., Hgg., Physikalische Prinzipien biologischer Membranen: New York, Gordon \& Breach, S. 417-430.}"
}

Wir schlagen vor, dass Membranen, deren Proteine und polare Lipide in den beiden Hälften der Membran-Doppelschicht asymmetrisch verteilt sind, als Doppelschichtpaare wirken können, d. h., die beiden Hälften können unterschiedlich auf eine Störung reagieren. Diese Hypothese wird auf die Wechselwirkungen amphipathischer Arzneimittel mit menschlichen Erythrozyten angewendet. Es wird vorgeschlagen, dass anionische Arzneimittel hauptsächlich in das Lipid der äußeren Hälfte der Doppelschicht eingeordnet werden, diese Schicht relativ zur cytoplasmatischen Hälfte erweitern und dadurch die Zelle zur Krenation anregen, während permeable kationische Arzneimittel das Gegenteil tun und die Zelle zur Bildung von Tassenformen veranlassen. Diese unterschiedliche Verteilung der Arzneimittel wird auf Wechselwirkungen mit Phosphatidylserin zurückgeführt, das in der cytoplasmatischen Hälfte der Membran konzentriert ist. Undurchlässige amphipathische Arzneimittel ordnen sich nur in die äußere Hälfte der Doppelschicht ein und sind daher Krenatoren der intakten Zelle. Mehrere Vorhersagen dieser Hypothese wurden experimentell mit Erythrozyten und Erythrozytenghüllen bestätigt. Die Hypothese des Doppelschichtpaares kann zur Erklärung vieler membranvermittelter Phänomene in der Zellbiologie beitragen.

@article{doi101073pnas71114457,
    author = "Sheetz, Michael P. und Singer, S. J.",
    title = "Biological Membranes as Bilayer Couples. A Molecular Mechanism of Drug-Erythrocyte Interactions",
    year = "1974",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "Wir schlagen vor, dass Membranen, deren Proteine und polare Lipide in den beiden Hälften der Membran-Doppelschicht asymmetrisch verteilt sind, als Doppelschichtpaare wirken können, d. h., die beiden Hälften können unterschiedlich auf eine Störung reagieren. Diese Hypothese wird auf die Wechselwirkungen amphipathischer Arzneimittel mit menschlichen Erythrozyten angewendet. Es wird vorgeschlagen, dass anionische Arzneimittel hauptsächlich in das Lipid der äußeren Hälfte der Doppelschicht eingeordnet werden, diese Schicht relativ zur cytoplasmatischen Hälfte erweitern und dadurch die Zelle zur Krenation anregen, während permeable kationische Arzneimittel das Gegenteil tun und die Zelle zur Bildung von Tassenformen veranlassen. Diese unterschiedliche Verteilung der Arzneimittel wird auf Wechselwirkungen mit Phosphatidylserin zurückgeführt, das in der cytoplasmatischen Hälfte der Membran konzentriert ist. Undurchlässige amphipathische Arzneimittel ordnen sich nur in die äußere Hälfte der Doppelschicht ein und sind daher Krenatoren der intakten Zelle. Mehrere Vorhersagen dieser Hypothese wurden experimentell mit Erythrozyten und Erythrozytenghüllen bestätigt. Die Hypothese des Doppelschichtpaares kann zur Erklärung vieler membranvermittelter Phänomene in der Zellbiologie beitragen.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.71.11.4457",
    doi = "10.1073/pnas.71.11.4457",
    openalex = "W2084011431",
    references = "doi101146annurevbi43070174004105"
}

In Freeze-Fractur-Replika erscheinen biologische Membranen als glatte Oberflächen, die durch zufällige kugelförmige Vorsprünge, die intramembranen Partikel, unterbrochen sind. Glatte Bereiche entsprechen dem Membranphospholipid-Domäne, während intramembrane Partikel das morphologische Gegenstück von Membranproteinen sind. In der vorliegenden Arbeit zeigt die Untersuchung von Membranen in einer Vielzahl von Zelltypen, dass eine Anzahl von intramembranen Partikeln einen elektronendichten Fleck enthält. Der Fleck wird als eine winzige Grube im Partikel interpretiert, die mit dem Platin gefüllt ist, das im Freeze-Fractur-Verfahren verwendet wird. Ähnliche Bilder, die zuvor in intramembranen Partikeln beschrieben wurden, die das spezifische Array der Gap Junction bilden, wurden als hydrophile Kanäle interpretiert, die das Innere und das Äußere der Plasmamembran verbinden. Der Vergleich zwischen den Gap-Junction-Partikeln und den nicht-junctionalen Partikeln, die einen dichten Fleck enthalten, deutet darauf hin, dass auch diese letzteren hydrophile Kanäle enthalten können. Die Kanäle in zufälligen intramembranen Partikeln würden die morphologischen Gegenstücke der wassergefüllten Poren darstellen, die in Modellen der Membranpermeabilität beschrieben werden.

@article{orci1977porelike,
    author = "Orci, L. and Perrelet, A. and Malaisse-Lagae, Francine and Vassalli, P.",
    title = "Pore-like structures in biological membranes",
    year = "1977",
    journal = "Journal of Cell Science",
    abstract = "In freeze-fracture replicas, biological membranes appear as smooth surfaces interrupted by random globular protrusions, the intramembrane particles. Smooth areas correspond to the membrane phospholipidic domain, while intramembrane particles are the morphological counterpart of membrane proteins. In the present work, examination of membranes in a variety of cell types reveals that a number of intramembrane particles contain an electron-dense spot. The spot is thought to correspond to a minute pit in the particle, filled by the platinum used in the freeze-fracture procedure. Similar images, described previously in intramembrane particles forming the specific array of the gap junction, were interpreted as hydrophilic channels bridging the interior and the exterior of the plasma membrane. Comparison between the gap junction particles and the non-junctional particles containing a dense spot suggests that these latter may too contain hydrophilic channels. The channels in random intramembrane particles would represent the morphological counterparts of the water-filled pores described in models of membrane permeability.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jcs.25.1.157",
    doi = "10.1242/jcs.25.1.157",
    number = "1",
    openalex = "W2154278060",
    pages = "157-161",
    volume = "25",
    references = "doi101083jcb173609, doi101083jcb333c7, doi101083jcb473666, doi101083jcb632641, doi101085jgp515335, doi101098rstb19710043, doi101126science1166299, doi101126science16639131641, doi101126science1754023720, doi101146annurevbi43070174004105"
}

In der vorherigen Arbeit (Block, M. A., Dorne, A.-J., Joyard, J. und Douce, R. (1983) J. Biol. Chem. 258, 13273-13280) haben wir eine Methode zur Trennung von Membranfraktionen beschrieben, die reich an äußeren und inneren Hüllmembranen von Spinat-Chloroplasten sind. Die beiden Hüllmembranen weisen ein unterschiedliches Gewichtsverhältnis von Acyl-Lipid zu Protein auf (2,5–3 für die äußere Hüllmembran und 0,8–1 für die innere Hüllmembran). Die beiden Membranen unterscheiden sich auch in ihrer polaren Lipidzusammensetzung. Um jedoch die Funktion der Galactolipid:Galactolipid-Galactosyltransferase während des Trennprozesses der Hüllmembranen zu verhindern, haben wir die polare Lipidzusammensetzung jeder Hüllmembran nach Thermolysin-Behandlung der intakten Chloroplasten analysiert. Die äußere Hüllmembran zeichnet sich durch das Vorhandensein hoher Mengen an Phosphatidylcholin und Digalactosyldiacylglycerol aus, während die innere Hüllmembran eine polare Lipidzusammensetzung aufweist, die fast identisch mit der der Thykaloiden ist. Weder Phosphatidylethanolamin noch Cardiolipin konnten in den Hüllmembranen nachgewiesen werden, was zeigt, dass die Hüllmembranen, insbesondere die äußere Membran, nicht extrachloroplastischen Membranen ähneln. Keine auffälligen Unterschiede wurden in der Fettsäurezusammensetzung der polaren Lipide aus der äußeren oder der inneren Hüllmembran gefunden. Die beiden Hüllmembranen unterscheiden sich auch in ihrer Carotinoidzusammensetzung. Unter den verschiedenen enzymatischen Aktivitäten, die mit der Chloroplastenhülle assoziiert sind, haben wir gezeigt, dass die Mg2+-abhängige ATPase, die UDP-Gal:Diacylglycerol-Galactosyltransferase, die Phosphatidsäure-Phosphatase und die Acyl-CoA-Thioesterase mit der inneren Hülle von Spinat-Chloroplasten assoziiert sind, während die Acyl-CoA-Synthetase sich auf der äußeren Hüllmembran befindet.

@article{doi101016s0021925817441135,
    author = "Block, Maryse A. und Dorne, Albert-Jean und Joyard, Jacques und Douce, Roland",
    title = "Preparation and characterization of membrane fractions enriched in outer and inner envelope membranes from spinach chloroplasts. II. Biochemical characterization.",
    year = "1983",
    journal = "Journal of Biological Chemistry",
    abstract = "In der vorherigen Arbeit (Block, M. A., Dorne, A.-J., Joyard, J. und Douce, R. (1983) J. Biol. Chem. 258, 13273-13280) haben wir eine Methode zur Trennung von Membranfraktionen beschrieben, die reich an äußeren und inneren Hüllmembranen von Spinat-Chloroplasten sind. Die beiden Hüllmembranen weisen ein unterschiedliches Gewichtsverhältnis von Acyl-Lipid zu Protein auf (2,5–3 für die äußere Hüllmembran und 0,8–1 für die innere Hüllmembran). Die beiden Membranen unterscheiden sich auch in ihrer polaren Lipidzusammensetzung. Um jedoch die Funktion der Galactolipid:Galactolipid-Galactosyltransferase während des Trennprozesses der Hüllmembranen zu verhindern, haben wir die polare Lipidzusammensetzung jeder Hüllmembran nach Thermolysin-Behandlung der intakten Chloroplasten analysiert. Die äußere Hüllmembran zeichnet sich durch das Vorhandensein hoher Mengen an Phosphatidylcholin und Digalactosyldiacylglycerol aus, während die innere Hüllmembran eine polare Lipidzusammensetzung aufweist, die fast identisch mit der der Thykaloiden ist. Weder Phosphatidylethanolamin noch Cardiolipin konnten in den Hüllmembranen nachgewiesen werden, was zeigt, dass die Hüllmembranen, insbesondere die äußere Membran, nicht extrachloroplastischen Membranen ähneln. Keine auffälligen Unterschiede wurden in der Fettsäurezusammensetzung der polaren Lipide aus der äußeren oder der inneren Hüllmembran gefunden. Die beiden Hüllmembranen unterscheiden sich auch in ihrer Carotinoidzusammensetzung. Unter den verschiedenen enzymatischen Aktivitäten, die mit der Chloroplastenhülle assoziiert sind, haben wir gezeigt, dass die Mg2+-abhängige ATPase, die UDP-Gal:Diacylglycerol-Galactosyltransferase, die Phosphatidsäure-Phosphatase und die Acyl-CoA-Thioesterase mit der inneren Hülle von Spinat-Chloroplasten assoziiert sind, während die Acyl-CoA-Synthetase sich auf der äußeren Hüllmembran befindet.",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0021-9258(17)44113-5",
    doi = "10.1016/s0021-9258(17)44113-5",
    openalex = "W1501736937",
    references = "doi101016s0065229608600877"
}

@article{wilschut1984membrane,
    author = "Wilschut, Jan und Hoekstra, Dick",
    title = "Membranfusion: von Liposomen zu biologischen Membranen",
    year = "1984",
    journal = "Trends in Biochemischen Wissenschaften",
    url = "https://doi.org/10.1016/0968-0004(84)90316-5",
    doi = "10.1016/0968-0004(84)90316-5",
    number = "11",
    openalex = "W2033067522",
    pages = "479-483",
    volume = "9",
    references = "doi1010160079681683900102, doi1010160304415784900030, doi101017s0033583500005072, doi101021bi00514a022, doi101021bi00517a023, doi101021bi00567a011, doi101021bi00572a007, doi101038253194a0, doi101038281690a0, doi101146annurevbb10060181001425"
}

@article{cané1996multilayer,
    author = "Cané, C und Götz, A und Merlos, A und Gràcia, I und Errachid, A und Losantos, P und Lora-Tamayo, E",
    title = "Multilayer ISFET-Membranen für Anwendungen in Mikrosystemen",
    year = "1996",
    journal = "Sensors and Actuators B: Chemical",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0925-4005(97)80043-3",
    doi = "10.1016/s0925-4005(97)80043-3",
    number = "1-3",
    openalex = "W1980614888",
    pages = "136-140",
    volume = "35",
    references = "doi1010160250687481800066, doi1010160925400595850503, doi101016s0924424797015884, doi1011091619957, doi1011095520408, doi101109sensor1991148843, doi101109tbme1986325881"
}

"Real time"-Molekulardynamik-Simulationen der Wasserpermeation durch menschliches Aquaporin-1 (AQP1) und den bakteriellen Glycerol-Facilitator GlpF werden vorgestellt. Wir haben zeit- und atomauflösende Modelle des Permeationsmechanismus über diese hochselektiven Membrankanäle erhalten. Beide Proteine wirken als zweistufige Filter: Erhaltene Fingerabdruck-[Asparagin-Prolin-Alanin (NPA)]-Motive bilden eine Selektivitäts-bestimmende Region; eine zweite (aromatisch/Arginin)-Region wird vorgeschlagen, als Protonenfilter zu fungieren. Hydrophobe Regionen in der Nähe der NPA-Motive sind geschwindigkeitsbestimmende Wasserbarrieren. In AQP1 ist eine fein abgestimmte Wasser-Dipol-Rotation während des Durchgangs für die Wasserselektivität essentiell. In GlpF wird eine Glycerol-vermittelte "induced fit"-Gating-Bewegung vorgeschlagen, um Selektivität für Glycerol gegenüber Wasser zu erzeugen.

@article{doi101126science1066115,
    author = "de Groot, Bert L. und Grubmüller, Helmut",
    title = "Wasserpermeation Across Biological Membranes: Mechanism and Dynamics of Aquaporin-1 and GlpF",
    year = "2001",
    journal = "Science",
    abstract = {"Real time"-Molekulardynamik-Simulationen der Wasserpermeation durch menschliches Aquaporin-1 (AQP1) und den bakteriellen Glycerol-Facilitator GlpF werden vorgestellt. Wir haben zeit- und atomauflösende Modelle des Permeationsmechanismus über diese hochselektiven Membrankanäle erhalten. Beide Proteine wirken als zweistufige Filter: Erhaltene Fingerabdruck-[Asparagin-Prolin-Alanin (NPA)]-Motive bilden eine Selektivitäts-bestimmende Region; eine zweite (aromatisch/Arginin)-Region wird vorgeschlagen, als Protonenfilter zu fungieren. Hydrophobe Regionen in der Nähe der NPA-Motive sind geschwindigkeitsbestimmende Wasserbarrieren. In AQP1 ist eine fein abgestimmte Wasser-Dipol-Rotation während des Durchgangs für die Wasserselektivität essentiell. In GlpF wird eine Glycerol-vermittelte "induced fit"-Gating-Bewegung vorgeschlagen, um Selektivität für Glycerol gegenüber Wasser zu erzeugen.},
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1066115",
    doi = "10.1126/science.1066115",
    openalex = "W2114489396",
    references = "doi101083jcb1233605"
}

@incollection{devlin2002biological,
    author = "Devlin, Thomas M. und Angstadt, C. N.",
    title = "Biologische Membranen: Struktur und Membrantransport",
    year = "2002",
    booktitle = "Lehrbuch der Biochemie",
    url = "https://doi.org/10.1002/0471254959.dev012",
    doi = "10.1002/0471254959.dev012",
    openalex = "W2479968616"
}

@misc{hianik2008biological,
    author = "Hianik, Tibor",
    title = "Biologische Membranen und Membranmimik",
    year = "2008",
    booktitle = "Bioelektrochemie",
    url = "https://doi.org/10.1002/9780470753842.ch3",
    doi = "10.1002/9780470753842.ch3",
    openalex = "W1584403942",
    pages = "87-156"
}

@incollection{lasia2014selfassembled,
    author = "Lasia, Andrzej",
    title = "Self-Assembled Monolayers, Biological Membranes, and Biosensors",
    year = "2014",
    booktitle = "Electrochemical Impedance Spectroscopy and its Applications",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-1-4614-8933-7\_12",
    doi = "10.1007/978-1-4614-8933-7\_12",
    openalex = "W44616659",
    pages = "263-270",
    references = "doi1010029780470027318, doi101002elan200390114, doi101016jccr200912023, doi101016jelectacta200901081, doi101016jtrac200803012, doi101016s0956566301002779, doi101016s1389172304701954, doi101021la00036a050, doi101146annurevphyschem521107, openalexw601267216"
}

Zusammenfassung Biologische Membranen sind wesentliche Bestandteile lebender Systeme. Sie stellen eine Schnittstelle zwischen dem intrazellulären und dem extrazellulären Raum dar. Je nach ihrer Struktur erfüllen sie oft sehr komplexe Funktionen und spielen eine wichtige Rolle beim Transport sowohl geladener als auch ungeladener Teilchen in jedem Organismus. Die Struktur biologischer Membranen, die eine sehr wichtige Rolle bei elektrochemischen Prozessen innerhalb lebender Organismen spielen, ist sehr kompliziert und noch nicht präzise definiert und erklärt. Modell-Lipidmembranen werden verwendet, um detaillierte Informationen über Eigenschaften echter biologischer Membranen und über damit verbundene elektrochemische Prozesse zu gewinnen. Elektrochemie, insbesondere elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS), kann eine nützliche Rolle bei der Charakterisierung von Eigenschaften von Modell-Lipidmembranen (planare und unterstützte Lipiddoppelschichten, verankerte Lipidmembranen, Liposomen usw.) spielen. Diese Übersicht konzentriert sich auf Modell-biologische Membranen und die Möglichkeiten und Grenzen elektrochemischer Methoden, insbesondere der EIS in diesem Bereich.

@article{doi101002elan201700649,
    author = "Skalová, Štěpánka und Vyskočil, Vlastimil und Barek, Jiřı́ und Navrátil, Tomáš",
    title = "Model Biological Membranes and Possibilities of Application of Electrochemical Impedance Spectroscopy for their Characterization",
    year = "2017",
    journal = "Electroanalysis",
    abstract = "Zusammenfassung Biologische Membranen sind wesentliche Bestandteile lebender Systeme. Sie stellen eine Schnittstelle zwischen dem intrazellulären und dem extrazellulären Raum dar. Je nach ihrer Struktur erfüllen sie oft sehr komplexe Funktionen und spielen eine wichtige Rolle beim Transport sowohl geladener als auch ungeladener Teilchen in jedem Organismus. Die Struktur biologischer Membranen, die eine sehr wichtige Rolle bei elektrochemischen Prozessen innerhalb lebender Organismen spielen, ist sehr kompliziert und noch nicht präzise definiert und erklärt. Modell-Lipidmembranen werden verwendet, um detaillierte Informationen über Eigenschaften echter biologischer Membranen und über damit verbundene elektrochemische Prozesse zu gewinnen. Elektrochemie, insbesondere elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS), kann eine nützliche Rolle bei der Charakterisierung von Eigenschaften von Modell-Lipidmembranen (planare und unterstützte Lipiddoppelschichten, verankerte Lipidmembranen, Liposomen usw.) spielen. Diese Übersicht konzentriert sich auf Modell-biologische Membranen und die Möglichkeiten und Grenzen elektrochemischer Methoden, insbesondere der EIS in diesem Bereich.",
    url = "https://doi.org/10.1002/elan.201700649",
    doi = "10.1002/elan.201700649",
    openalex = "W2777336194",
    references = "hianik2008biological"
}

Membranproteine erfüllen eine Vielzahl biologischer Funktionen. Die Reproduktion ihrer spezifischen Eigenschaften in einer technisch kontrollierten Umgebung ist von erheblichem Interesse. Hier wird eine Methode vorgestellt, die die Selbstorganisation einer makroskopisch großen, frei transportierbaren Membran mit dem äußeren Membranporin G von Escherichia Coli ermöglicht. Die Technik nutzt keine protein-spezifischen Eigenschaften und könnte daher einen Weg zur Erzeugung von erweiterten Membranschichten mit integrierten, beliebigen Membranproteinen darstellen. Die Zusammensetzung der Membran, ihr Lipid- und Proteingehalt, wird experimentell kontrolliert. Solche in-vitro-Systeme sind relevant für die Untersuchung der Membranprotein-Funktion und -Struktur sowie der Selbstorganisation membranbasierter Protein-Komplexe. Sie könnten für die Einbindung von Lipidmembranen in technische Geräte wichtig werden.

@misc{wilm2019synthesis,
    author = "Wilm, Matthias",
    title = "Synthese von erweiterten, selbstorganisierten biologischen Membranen, die Membranproteine aus der Gasphase enthalten",
    year = "2019",
    abstract = "Membranproteine erfüllen eine Vielzahl biologischer Funktionen. Die Reproduktion ihrer spezifischen Eigenschaften in einer technisch kontrollierten Umgebung ist von erheblichem Interesse. Hier wird eine Methode vorgestellt, die die Selbstorganisation einer makroskopisch großen, frei transportierbaren Membran mit dem äußeren Membranporin G von Escherichia Coli ermöglicht. Die Technik nutzt keine protein-spezifischen Eigenschaften und könnte daher einen Weg zur Erzeugung von erweiterten Membranschichten mit integrierten, beliebigen Membranproteinen darstellen. Die Zusammensetzung der Membran, ihr Lipid- und Proteingehalt, wird experimentell kontrolliert. Solche in-vitro-Systeme sind relevant für die Untersuchung der Membranprotein-Funktion und -Struktur sowie der Selbstorganisation membranbasierter Protein-Komplexe. Sie könnten für die Einbindung von Lipidmembranen in technische Geräte wichtig werden.",
    url = "https://doi.org/10.1101/661215",
    doi = "10.1101/661215",
    openalex = "W2948928608",
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