Heterogeneidades em arranjos lipídicos e protéicos: estudos por técnicas avançadas de fluorescência

Resumo

Eventos relacionados a processos biológicos envolvem interações entre moléculas e estruturas complexas como a membrana celular, que contem arranjos lipídicos organizados. Mesmo interações em sistema de apenas dois componentes, como enzima e substrato, dependem de dinâmicas conformacionais complexas, em que heterogeneidades são essenciais para a função biológica. Avanços nos estudos dos sistemas foram obtidos com técnicas baseadas no acoplamento da microscopia confocal com a espectroscopia de fluorescência. Com detecção da fluorescência emitida por volume bastante reduzido, é possível examinar eventos relacionados à emissão por poucos fluoróforos e mesmo por uma molécula única (single molecule), e as flutuações podem ser analisadas com técnicas de correlação temporal. Podem ser obtidos perfis de decaimento correspondentes a pequenas regiões das amostras, permitindo ter imagens de tempo de vida da fluorescência. Aplicaremos essas técnicas avançadas, que fornecem informações que não são obtidas pela fluorescência convencional, para estudar a relevância das heterogeneidades em membranas celulares e em enzimas. Esperamos contribuir para descrições e modelos para a membrana biológica, a partir da cooperatividade entre elementos dinâmicos distintos estruturados nas membranas, e para a catálise enzimática, com base na complexa dinâmica conformacional das proteínas. Estudaremos especificamente os efeitos de heterogeneidades em interações entre vesículas unilamelares gigantes e nano-partículas contendo miltefosina, peptídeos virais de fusão e proteinas de membranas. Investigaremos também o papel das heterogeneidades conformacionais proteicas na ação enzimática da xilanase. (AU)