Estudos sobre a hemi-fusão de bicamadas lipídicas

• Processo: 23/11908-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Thais Azevedo Enoki Liarte
• Beneficiário: Guilherme Xavier Pinheiro
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/04046-4 - Estudos da assimetria da membrana plasmática: membranas modelo mimetizando células saudáveis e cancerígenas, e estratégias terapêuticas para tratamento de câncer, AP.JP
• Assunto(s): Membranas modelo Física biológica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Coexistência de fases líquidas | fusão de membranas | Hemi-fusão de bicamada lipídicas | Membranas lipídicas assimétricas | Membranas Modelo | Física Biológica

Resumo

Membranas biológicas, incluindo a membrana plasmática, são assimétricas. Deste modo, a monocamada externa (voltada ao exterior da célula) e a monocamada interna (voltada ao citoplasma) possuem composições lipídicas distintas. Com o avanço de novos métodos, podemos criar bicamadas lipídicas assimétricas, in vitro. Neste projeto, propomos explorar e aprimorar o método de criar vesículas gigantes assimétricas (asymmetric giant unilamellar vesicles - aGUVs) conforme proposto por Enoki and Feigenson (2019) (Biophysical Journal, 117, 1037). Em resumo, o procedimento experimental consiste em induzir a hemi-fusão entre vesículas gigantes (GUVs) e uma bicamada lipídica montada sobre suporte (SLB). A hemi-fusão trata-se da união das monocamadas externas de GUVs com a SLB, sem permitir a fusão de suas monocamadas internas. Quando as monocamadas externas estão unidas, no estágio de hemi-fusão, a troca de lipídios entre as duas monocamadas ocorre por difusão. No protocolo experimental a hemi-fusão é induzida por íons de cálcio e controlada pela adição do quelante EDTA. Neste projeto, nós propomos otimizar os passos desse procedimento experimental para obter vesículas gigantes assimétricas com maior porcentagem de troca de lipídios. Trabalhos anteriores sugerem que a concentração de cálcio ou o tempo em que as monocamadas externas permanecem unidas, pode influenciar a troca de lipídios.