Glycolipid and ceramide transfer proteins : important determinants for their function

Lipider är viktiga biomolekyler, eftersom de bygger upp alla cellulära membran. Glykolipider, dvs. lipider som innehåller socker, är dessutom betydelsefulla som signaleringsmolekyler vid olika processer. Det är essentiellt att regleringen av syntesen, nedbrytningen samt transporten av lipider i cellen är noggrant koordinerade, och faktorer som kan påverka lipidmetabolismen är därför viktiga att undersöka. Denna avhandling har undersökt två olika lipidbindande proteiner, glykolipidtransportprotein (GLTP) och ceramidtransportprotein (CERT). GLTPs biologiska funktion är ännu oklar, dock vet man att GLTP har förmåga att binda olika glykolipider samt överföra dessa lipider mellan olika lipidmembraner. CERT har däremot visats kunna transportera ceramid från det endoplastiska retiklet (ER) till Golgi-apparaten, för produktion av sfingomyelin. I detta avhandlingsarbete undersöktes lokaliseringen av GLTP i celler med olika metoder, bl.a. konfokalmikroskopi, samt olika centrifugeringsmetoder. Genom att överuttrycka GLTP i celler och därefter analysera halten nysyntetiserade glykolipider, kunde även sambandet mellan GLTP-uttrycket och dessa lipider undersökas. I avhandlingen identifierades ytterligare en specifik aminosyrasekvens hos GLTP. Denna sekvens visades kunna binda till VAP-A, ett integralt ER protein, med en tidigare fastställd viktig funktion vid regleringen av lipidtransporten. I avhandlingen analyserades även hur ceramidtransporten mellan två olika membraner, medierad av CERT, påverkas av egenskaper i ceramidens omgivning. För att undersöka detta användes artificiella modellmembraner samt fluorimetriska metoder. Sammansättningen och packningen hos lipidmembranerna visades ha en stor betydelse för den CERT-katalyserade ceramidtransporten. Sammanfattningsvis antyder resultaten från avhandlingen att det existerar flera faktorer som kan påverka aktiviteten av GLTP och CERT, vilka i sin tur har förmåga att reglera lipidmetabolismen.

Flavonoids and other phenolic compounds: characterization and interactions with lepidopteran and sawfly larvae

This thesis focuses on flavonoids, a subgroup of phenolic compounds produced by plants, and how they affect the herbivorous larvae of lepidopterans and sawflies. The first part of the literature review examines different techniques to analyze the chemical structures of flavonoids and their concentrations in biological samples. These techniques include, for example, ultraviolet-visible spectroscopy, mass spectrometry, and nuclear magnetic resonance spectroscopy. The second part of the literature review studies how phenolic compounds function in the metabolism of larvae. The harmful oxidation reactions of phenolic compounds in insect guts are also emphasized. In addition to the negative effects, many insect species have evolved the use of phenolic compounds for their own benefit. In the experimental part of the thesis, high concentrations of complex flavonoid oligoglycosides were found in the hemolymph (the circulatory fluid of insects) of birch and pine sawflies. The larvae produced these compounds from simple flavonoid precursors present in the birch leaves and pine needles. Flavonoid glycosides were also found in the cocoon walls of sawflies, which suggested that flavonoids were used in the construction of cocoons. The second part of the experimental work studied the modifications of phenolic compounds in conditions that mimicked the alkaline guts of lepidopteran larvae. It was found that the 24 plant species studied and their individual phenolic compounds had variable capacities to function as oxidative defenses in alkaline conditions. The excrements of lepidopteran and sawfly species were studied to see how different types of phenolics were processed by the larvae. These results suggested that phenolic compounds were oxidized, hydrolyzed, or modified in other ways during their passage through the digestive tract of the larvae.