Otimização do Sistema de Transferência de Energia Nanocristal-Proteína Fluorescente e Aplicações

• Processo: 07/07310-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2009
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Mario José Politi
• Beneficiário: Vitor Renaux Hering
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Nanocristais Biomarcadores Funcionalização Sensores Escherichia coli
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Escherichia coli | Fret | funcionalização | Nanocristais | proteínas fluorescentes | Sensores | Marcadores biológicos

Resumo

Recentemente nosso grupo observou e caracterizou a transferência de energia por ressonância (FRET) entre proteínas fluorescentes da família das GFPs e nanocristais de CdSe/ZnS. Pares doador-receptor assim formados unem as excepcionais propriedades fotoquímicas dos nanocristais à condição das proteínas fluorescentes de serem geneticamente integráveis aos sistemas celulares. Acrescente-se que a ocorrência de FRET permite identificar a aproximação entre compostos com precisão nanométrica, sendo um fenômeno adequado para a exploração de eventos intracelulares bem como para o desenvolvimento de sensores. No presente trabalho buscar-se-á otimizar os pares nanocristal-proteína fluorescente visando a maximização do FRET. Para tanto serão testadas proteínas fluorescentes além das GFP5 e HcRed1 caracterizadas anteriormente e serão sintetizados nanocristais de ZnSe no próprio laboratório, em substituição aos onerosos nanocristais de CdSe/ZnS provenientes de terceiros. Resultados preliminares já demonstram que o par nanocristal de CdSe/ZnS com emissão no verde e proteína dTomado com emissão no vermelho provê um sistema de FRET excepcional. Resultados preliminares já demonstram também o sucesso na síntese de nanocristais de ZnSe com intensa emissão violeta. Munidos de pares otimizados de nanocristais e proteínas fluorescentes serão mapeadas as principais características da interação entre estes elementos, isto é, além da já caracterizada natureza eletrostática da interação serão investigados os aminoácidos envolvidos na ligação e o efeito da funcionalização dos nanocristais sobre a constante de dissociação. A partir disto serão selecionadas as funcionalizações que, além de permitirem a ocorrência de FRET, facilitem a penetração dos nanocristais em células de E. coli, visando a observação de FRET in vivo. Em paralelo serão feitos testes in vitro de compostos biologicamente relevantes capazes de interferir na interação entre nanocristais e proteínas fluorescentes de modo a alterar o processo de transferência de energia e estabelecer a base molecular para sensores.