Estudo das propriedades biofísicas de vesículas unilamelares gigantes como modelo para entrega intracelular de materiais: eletroporação e fusão de membranas

• Processo: 11/22171-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2012
• Data de Término da vigência: 04 de outubro de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Karin Do Amaral Riske
• Beneficiário: Rafael Bezerra de Lira
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/07246-5 - Eletroporação e fusão de vesículas eletricamente carregadas, BE.EP.DR
• Assunto(s): Fosfolipídeos Membrana celular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Flurescência | Fosfolipídeos | membranas | Vesículas unilamelares gigantes | Biofísica de Membranas

Resumo

As membranas são responsáveis por inúmeros processos celulares, que incluem a entrada seletiva de nutrientes e a produção de energia. O desenvolvimento de sistemas que simulem diversas propriedades das membranas biológicas, mas livres da complexidade inerente a esses sistemas, é fundamental para o entendimento dos vários fenômenos que dependam das membranas. Dentre esses sistemas modelo, estão as vesículas unilamelares gigantes (GUVs), que permitem mimetizar vários aspectos das membranas naturais de forma simplificada e provêm a possibilidade de estudar os mais diversos eventos diretamente no microscópio. No presente projeto, propomos o uso de GUVs para estudar o efeito da composição de membranas e do meio em processos básicos dos dois principais métodos de entrega intracelular de materiais: (1) eletroporação e (2) fusão de membranas. Em (1), as vesículas serão submetidas a um pulso elétrico, e serão estudadas as condições nas quais ocorrem eletropermeabilização de membrana ou explosão da vesícula como um todo. A formação de poros microscópicos e submicroscópicos será investigada pela sua visualização e permeabilidade da membrana a sondas fluorescentes de diferentes pesos moleculares, respectivamente. Em (2), lipossomas pequenos com propriedades fusogênicas serão incubados com as GUVs e nosso objetivo será entender o papel dos lipídeos nos mecanismos de fusão de membranas. Ainda, essa abordagem pode permitir o desenvolvimento de um sistema biomimético de exocitose. Em virtualmente todas as condições experimentais, medidas de tensão de linha, viscosidade de membrana e coeficiente de difusão de sondas fluorescentes de membrana serão investigadas. (AU)

Publicações científicas

(4)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

LIRA, RAFAEL B.; ROBINSON, TOM; DIMOVA, RUMIANA; RISKE, KARIN A.. Highly Efficient Protein-free Membrane Fusion: A Giant Vesicle Study. BIOPHYSICAL JOURNAL, v. 116, n. 1, p. 79-91, JAN 8 2019. (11/22171-6, 16/13368-4, 13/07246-5)

LIRA, RAFAEL B.; LEOMIL, FERNANDA S. C.; MELO, RENAN J.; RISKE, KARIN A.; DIMOVA, RUMIANA. To Close or to Collapse: The Role of Charges on Membrane Stability upon Pore Formation. ADVANCED SCIENCE, v. 8, n. 11, MAR 2021. (11/22171-6, 16/13368-4, 08/10544-0, 13/07246-5)

LIRA, RAFAEL B.; STEINKUEHLER, JAN; KNORR, ROLAND L.; DIMOVA, RUMIANA; RISKE, KARIN A.. Posing for a picture: vesicle immobilization in agarose gel. SCIENTIFIC REPORTS, v. 6, MAY 3 2016. (11/22171-6, 13/07246-5)

MATTEI, BRUNO; LIRA, RAFAEL B.; PEREZ, KATIA R.; RISKE, KARIN A.. Membrane permeabilization induced by Triton X-100: The role of membrane phase state and edge tension. Chemistry and Physics of Lipids, v. 202, p. 28-37, JAN 2017. (13/20499-0, 11/22171-6)