Construção de protocélulas biomiméticas baseadas em nanopartículas de poliéster e polimerossomos carregados de enzimas

• Processo: 22/01139-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 11 de maio de 2022
• Data de Término da vigência: 01 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Maria Isabel Felisberti
• Beneficiário: Giovanni Bortoloni Perin
• Supervisor: Dietmar Appelhans
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Leibniz Institute of Polymer Research Dresden (IPF), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 18/01562-6 - Polímeros inspirados em fosfolipídeos: poliésteres anfifílicos com grupo dihidrogenofosfato pendente, BP.DD
• Assunto(s): Células Estruturas celulares Processos químicos Processos bioquímicos Polimerossomos Biomimética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: coacervado | Multicompartimentos | polimerossomos | Protocélula | reação enzimática | Responsividade ao pH | Polímeros e Colóides

Resumo

As células são as menores unidades funcionais e estruturais dos sistemas biológicos e um dos sistemas mais complexos da Natureza. Um grande número de processos químicos e bioquímicos ocorre em compartimentos distintos dentro da célula para controlar e organizar cada processo sem interferências uns dos outros. Essa alta complexidade estrutural das células torna as abordagens sintéticas "botton-up" um sonho distante da comunidade científica na direção da reconstrução da estrutura celular. Uma alternativa para a construção biomimética da estrutura celular é o desenvolvimento de sistemas protocelulares que apresentem uma ou mais características similares as das células naturais. Este projeto visa a construção hierárquicas de protocélulas multicompartimentais baseadas em duas estruturas auto-organizadas de dimensões nanométricas e responsivas ao pH, uma nanopartícula baseada em poliésteres fosforilados e um polimerossomo baseado no copolímero poli(etilenoglicol)-b-poli[2(dimetilamino) etil metacrilato], as quais se encontram dispersas dentro da estrutura micrométrica de um coacervato baseado em carboximetil-dextrana e poli(cloreto de dialildimetilamônio). Será investigada também a liberação do substrato carregado nas nanopartículas para a enzima localizada no lúmen do polimerossomo em função do pH e a ocorrência da reação enzimática. (AU)