Doelmembranen

Doelmembranen, vaak aangeduid als target membranes, is een term die in celbiologie en biotechnologie wordt gebruikt om membranen aan te duiden waarmee specifieke interacties plaatsvinden bij transport, signaaltransductie en medicijnafgifte. Doelmembranen kunnen de plasmalemma zijn of membranen van intracellulaire compartimenten zoals het endoplasmatisch reticulum, het Golgi-systeem, mitochondriën, lysosomen en het kernmembraan. In vele processen fungeert het doelmembraan als eindbestemming, dockingplaats of fusiepartner voor vesikels of moleculaire complexen.

Targeting naar een doelmembraan berust op moleculaire herkenning en mechanische interacties: signaalvolgordes en lokalisatiesignalen sturen eiwitten naar hun bestemming; post-translationele modificaties zoals lipidation kunnen membranenpecificiteit bepalen. Receptor-ligand interacties, evenals de activiteit van Rab-eiwitten en SNAREs, regelen docking en fusie van vesikels met het doelmembraan. Deze processen zorgen voor gerichte levering van eiwitten en lipiden en voor de correcte verdeling van membraancomponents tussen organellen.

In medisch-technologische contexten is het begrip van doelmembranen relevant voor gerichte geneesmiddelafgifte en diagnostiek. Liposomen, nanopartikels en antilichaam-geneerde constructen kunnen zo ontworpen worden dat ze zich richten op specifieke celmembranen (bijvoorbeeld van tumorcellen) of op membranen binnen cellulaire compartimenten zoals endosomen. Pathogenen maken eveneens gebruik van doelmembranen bij entry of intracellulaire translocatie.

Onderzoek naar doelmembranen maakt gebruik van fluorescent labeling, subcellulaire fractionatie, confocale microscopie, elektronenmicroscopie, lipidomics en proteomics, evenals in vitro fusie-assays om interacties tussen membranen en hun doelmembranen te bestuderen. Zie ook onderwerpen zoals eiwit targeting, membraantrafficking, SNAREs, Rab en receptor-ligand interacties.