Desenvolvimento de Máquinas Moleculares Baseadas na Proteína Motora Cinesina

Resumo

Desenvolvimento de Máquinas Moleculares Baseadas na Proteína Motora CinesinaPesquisador Responsável: Professor Henrique Eisi TomaCandidato à Bolsa: Daniel Camargo de OliveiraInstituição Sede: Instituto de Química - Universidade de São PauloResumo do ProjetoO projeto de pesquisa aqui proposto, a ser desenvolvido no laboratório de pesquisa do Prof. Henrique Eisi Toma no Instituto de Química - Universidade de São Paulo, visa o desenvolvimento de novos protótipos de máquinas moleculares; sistemas híbridos que irão transformar a energia química da adenosina trifosfato (ATP) obtida pela biomassa em movimento de biomoléculas altamente eficientes. Tal tipo de sistema é particularmente útil para aplicações bionanotecnológicas, proporcionando protótipos interessantes de máquinas e dispositivos moleculares. A fim de alcançar tal objetivo, duas biomoléculas dinâmicas serão manipuladas: cinesina e microtúbulos. Cinesina é uma proteína motora natural capaz de movimento unidirecional após interação com um sistema de fibras citoplasmática, conhecido como microtúbulos. A conversão de energia química em trabalho mecânico, mediante hidrólise de ATP, impulsiona cinesina ao longo de microtúbulos, ou alternativamente, o movimento de microtúbulos ao longo de cinesinas imobilizadas, tornando o par cinesina/microtúbulo um candidato atrativo como componente de máquinas moleculares sintéticas. Conjugação de nanopartículas superparamagnéticas ou de ouro para a proteína cinesina leva à mobilidade dessas nanopartículas ao longo de matrizes de microtúbulos predefinidos. O movimento de materiais nanométricos, pode ser visualizada por microscopia de fluorescência ou de campo escuro, dependendo de qual nanopartículas está sob observação. Além disso, um dispositivo híbrido é proposto como um protótipo capaz de gerar forças em macroescala, bem como um método para padronização de microtúbulos utilizando campos magnéticos.