Investigando a interação não-covalente de nanopartículas de ouro ultra-pequenas com proteínas selecionadas

Resumo

O foco deste projeto bilateral entre Alemanha e Brasil é sintetizar nanopartículas de ouro ultrapequenas (nanopartículas-usAu) para interações específicas com diferentes proteínas. Este trabalho irá combinar a experiência dos dois grupos em química sintética (Universidade de Duisburg Essen, UDE) e biofísica (Universidade de São Paulo, USP). São envolvidos diversos pesquisadores jovens de ambos os grupos para promover a experiência na área complementar de nanociência. Neste projeto, nanopartículas-usAu serão sintetizadas pelo método wet-chemical a partir de Ácido tetracloroáurico (HauCl4) e borohidrato de sódio (NaBH4) como agente redutor e funcionalização da superfície com ligantes orgânicos. A ligação covalente de ligantes pequenos (ex, cisteina, glutationa, acido mercaptobenzenico) na superfície das nanopartículas é baseada na ligação forte de sulfeto e ouro (Au-S-Bound), ao passo que a modificação covalente da superfície com moléculas maiores (peptídeos, tesouras moleculares e macromoléculas sintéticas) será possível por meio de click chemistry baseada em catálise por cobre. Além da caracterização fundamental das nanopartículas, elas serão preparadas para ligar seletivamente na superfície das seguintes proteínas modelo: Survivin, 14-3-3, hPin1, e taspase, que também estão disponíveis na forma pura. Os detalhes da interação entre as nanopartículas, as proteínas indicadas e a interação na superfície serão investigadas por espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS), uma especialidade especial do grupo brasileiro, espalhamento de luz dinâmico, espectroscopia de RMN e centrifugação de disco analítico (DCS). Os tamanhos obtidos pelos métodos de espalhamentos para as nanopartículas recobertas poderão ser comparados com dados de microscopia eletrônica de transmissão de alta-resolução (HRTEM), o que também poderá fornecer informações sobre a espessura da camada superficial e a natureza da interação nanopartícula-proteína. Como informação complementar, a forma e tamanhos gerais das proteínas investigadas serão determinadas por estudos de SAXS e solução. Durante o projeto a interação proteína-nanopartícula serão elucidadas por métodos biofísicos e estruturais, em particular SAXS, que não está disponível na UDE. Adicionalmente, efeitos de duas ou mais ligações idênticas em uma única partícula, ou ligações múltiplas diferentes em casa nanopartículas para as proteínas de interesse serão investigadas. (AU)