Cinéticas de associação e dissociação de nanopartículas de ouro ultrapequenas com proteínas

• Processo: 21/01034-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2021
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2022
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Alioscka Augusto Sousa
• Beneficiário: André Ferreira Lima
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioquímica Biofísica Materiais nanoestruturados Nanopartículas de ouro Interação Cinética Espectroscopia de fluorescência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cinética | espectroscopia de fluorescência | interações | nanoparticulas de ouro | nanopartículas, química, biofísica, bioquímica

Resumo

Nanopartículas de ouro (AuNPs) ultrapequenas (diâmetro do núcleo < 3 nm) constituem uma emergente e interessante classe de nanomateriais. Devido ao seu menor tamanho, estas partículas apresentam propriedades físico-químicas especiais e um comportamento em meio biológico distinto em relação às AuNPs convencionais de maior tamanho (> 3 nm). Enquanto as interações de proteínas com AuNPs convencionais comumente promovem a formação de uma camada de proteínas parcialmente desnaturadas e irreversivelmente aderidas (hard corona), as interações de proteínas com AuNPs ultrapequenas são usualmente reversíveis e guardam maiores semelhanças com interações biomoleculares clássicas (por exemplo, proteína-proteína). Neste contexto, uma caracterização biofísica detalhada das interações biomoleculares de AuNPs ultrapequenas é essencial visando entender como estas partículas podem ser projetadas como estruturas biomiméticas capazes de interagir controladamente com proteínas. Assim, neste projeto, caracterizaremos as cinéticas de associação (kon) e dissociação (koff) de AuNPs ultrapequenas com uma proteína modelo (tripsina). As constantes cinéticas kon e koff carregam informações características sobre mecanismos moleculares de interação: conhecimento sobre kon permite identificar etapas intermediárias de reação separadas por barreiras energéticas, enquanto conhecimento sobre koff permite calcular o tempo de residência do complexo final, que por sua vez está relacionado com a estabilidade da interface de ligação. As técnicas espectroscópicas de ressonância plasmônica de superfície (sistema Biacore) e stopped-flow serão empregadas nas caracterizações cinéticas. Em combinação com outros resultados, os dados cinéticos serão empregados na proposição de um modelo mecanísticos de interação entre as AuNPs e proteínas utilizadas. (AU)