@phdthesis{Dahmani2021,
  author    = {Dahmani, Ismail},
  title     = {Influenza A virus matrix protein M1},
  doi       = {10.25932/publishup-52740},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-527409},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XI, 147},
  year      = {2021},
  abstract  = {Influenza A virus (IAV) is a pathogen responsible for severe seasonal epidemics threatening human and animal populations every year. During the viral assembly process in the infected cells, the plasma membrane (PM) has to bend in localized regions into a vesicle towards the extracellular side. Studies in cellular models have proposed that different viral proteins might be responsible for inducing membrane curvature in this context (including M1), but a clear consensus has not been reached. M1 is the most abundant protein in IAV particles. It plays an important role in virus assembly and budding at the PM. M1 is recruited to the host cell membrane where it associates with lipids and other viral proteins. However, the details of M1 interactions with the cellular PM, as well as M1-mediated membrane bending at the budozone, have not been clarified. In this work, we used several experimental approaches to analyze M1-lipids and M1-M1 interactions. By performing SPR analysis, we quantified membrane association for full-length M1 and different genetically engineered M1 constructs (i.e., N- and C-terminally truncated constructs and a mutant of the polybasic region). This allowed us to obtain novel information on the protein regions mediating M1 binding to membranes. By using fluorescence microscopy, cryogenic transmission electron microscopy (cryo-TEM), and three-dimensional (3D) tomography (cryo-ET), we showed that M1 is indeed able to cause membrane deformation on vesicles containing negatively-charged lipids, in the absence of other viral components. Further, sFCS analysis proved that simple protein binding is not sufficient to induce membrane restructuring. Rather, it appears that stable M1-M1 interactions and multimer formation are required to alter the bilayer three-dimensional structure through the formation of a protein scaffold. Finally, to mimic the budding mechanism in cells that arise by the lateral organization of the virus membrane components on lipid raft domains, we created vesicles with lipid domains. Our results showed that local binding of M1 to spatial confined acidic lipids within membrane domains of vesicles led to local M1 inward curvature.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Pramanik2023,
  author    = {Pramanik, Shreya},
  title     = {Protein reconstitution in giant vesicles},
  doi       = {10.25932/publishup-61278},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-612781},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VIII, 132},
  year      = {2023},
  abstract  = {Das Leben auf der Erde ist vielf{\"a}ltig und reicht von einzelligen Organismen bis hin zu mehrzelligen Lebewesen wie dem Menschen. Obwohl es Theorien dar{\"u}ber gibt, wie sich diese Organismen entwickelt haben k{\"o}nnten, verstehen wir nur wenig dar{\"u}ber, wie "Leben" aus Molek{\"u}len entstanden ist. Die synthetische Bottom-up-Biologie zielt darauf ab, minimale Zellen zu schaffen, indem sie verschiedene Module wie Kompartimentierung, Wachstum, Teilung und zellul{\"a}re Kommunikation kombiniert. Alle lebenden Zellen haben eine Membran, die sie von dem sie umgebenden w{\"a}ssrigen Medium trennt und sie sch{\"u}tzt. Dar{\"u}ber hinaus haben alle eukaryotischen Zellen Organellen, die von intrazellul{\"a}ren Membranen umschlossen sind. Jede Zellmembran besteht haupts{\"a}chlich aus einer Lipiddoppelschicht mit Membranproteinen. Lipide sind amphiphile Molek{\"u}le, die molekulare Doppelschichten aus zwei Lipid-Monoschichten oder Bl{\"a}ttchen bilden. Die hydrophoben Ketten der Lipide sind einander zugewandt, w{\"a}hrend ihre hydrophilen Kopfgruppen die Grenzfl{\"a}chen zur w{\"a}ssrigen Umgebung bilden. Riesenvesikel sind Modellmembransysteme, die Kompartimente mit einer Gr{\"o}ße von mehreren Mikrometern bilden und von einer einzigen Lipiddoppelschicht umgeben sind. Die Gr{\"o}ße der Riesenvesikel ist mit der Gr{\"o}ße von Zellen vergleichbar und macht sie zu guten Membranmodellen, die mit einem Lichtmikroskop untersucht werden k{\"o}nnen. Allerdings fehlen den Riesenvesikelmembranen nach der ersten Pr{\"a}paration Membranproteine, die in weiteren Pr{\"a}parationsschritten in diese Membranen eingebaut werden m{\"u}ssen. Je nach Protein kann es entweder {\"u}ber Ankerlipide an eines der Membranbl{\"a}ttchen gebunden oder {\"u}ber seine Transmembrandom{\"a}nen in die Lipiddoppelschicht eingebaut werden. Diese Arbeit befasst sich mit der Herstellung von Riesenvesikeln und der Rekonstitution von Proteinen in diesen Vesikeln. Außerdem wird ein mikrofluidischer Chip entworfen, der in verschiedenen Experimenten verwendet werden kann. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden anderen Forschern helfen, die Protokolle f{\"u}r die Herstellung von GUVs zu verstehen, Proteine in GUVs zu rekonstituieren und Experimente mit dem mikrofluidischen Chip durchzuf{\"u}hren. Auf diese Weise wird die vorliegende Arbeit f{\"u}r das langfristige Ziel von Nutzen sein, die verschiedenen Module der synthetischen Biologie zu kombinieren, um eine Minimalzelle zu schaffen.},
  language  = {en}
}