Biointerações de nanopartículas de ouro: influência da aglomeração macromolecular e interações fracas

• Processo: 16/25535-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Alioscka Augusto Sousa
• Beneficiário: Rodrigo da Silva Ferreira
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Nanopartículas Ouro Moléculas bioativas Quimotripsina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Nano-bio | Nanopartículas | Nanopartículas

Resumo

A utilização racional de nanopartículas (NPs) sintéticas na área médica requer uma compreensão detalhada sobre suas interações em meio biológico. Por exemplo, interações não-específicas com proteínas do sangue podem resultar em fatores adversos in vivo. Por outro lado, NPs podem ser projetadas minuciosamente visando interações controladas com proteínas e células. Interações NP-proteínas são tradicionalmente estudadas em tampão aquoso, enquanto o plasma sanguíneo e espaço intracelular contém uma alta concentração de biomoléculas. A princípio, esta alta concentração de biomoléculas pode exercer efeitos diversos nas biointerações das NPs, dentre os quais: (i) promover a agregação de NPs; (ii) promover ou dificultar interações entre NPs e proteínas; (iii) comprometer as interações específicas de NPs funcionalizadas com suas proteínas-alvo. Portanto, propomos abordar neste projeto, pela primeira vez e de forma sistemática, a influência dos efeitos de "exclusão de volume" e "interações fracas" nas biointerações de NPs; ambos efeitos decorrem da alta concentração de biomoléculas em meio biológico. Utilizaremos como modelo NPs de ouro ultrapequenas. Em uma primeira etapa, estudaremos as interações das NPs com a proteína modelo quimotripsina. As interações serão caracterizadas em tampão, soluções concentradas de osmólitos e de polímeros, por meio de diversas técnicas biofísicas. Em uma segunda etapa, investigaremos a influência da aglomeração macromolecular na ligação específica de NPs funcionalizadas com uma proteína-alvo modelo. Logo, por meio deste trabalho, demonstraremos possíveis efeitos destes fenômenos não-específicos nas interações moleculares de NPs ultrapequenas. Sugerimos que estes efeitos devam ser levados em consideração na caracterização das biointerações dos nanomateriais em geral. (AU)

Publicações científicas

(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, ANDRE L.; FERREIRA, RODRIGO S.; OLIVA, MARIA LUIZA, V; SOUSA, ALIOSCKA A.. Regulation of Thrombin Activity with Ultrasmall Nanoparticles: Effects of Surface Chemistry. Langmuir, v. 36, n. 27, p. 11-pg., 2020-07-14. (16/25535-2, 19/04372-6)

FERREIRA, RODRIGO S.; LIRA, ANDRE L.; SOUSA, ALIOSCKA A.. Quantitative mechanistic model for ultrasmall nanoparticle-protein interactions. NANOSCALE, v. 12, n. 37, p. 19230-19240, OCT 7 2020. (19/04372-6, 16/25535-2)

FERREIRA, RODRIGO S.; LIRA, ANDRE L.; TORQUATO, RICARDO J. S.; SCHUCK, PETER; SOUSA, ALIOSCKA A.. Mechanistic Insights into Ultrasmall Gold Nanoparticle-Protein Interactions through Measurement of Binding Kinetics. Journal of Physical Chemistry C, v. 123, n. 46, p. 28450-28459, NOV 21 2019. (19/04372-6, 16/25535-2)