Interações biomoleculares e celulares de nanopartículas de ouro ultrapequenas

Resumo

Nanopartículas de ouro ultrapequenas (usGNPs) com diâmetro de núcleo menor que 3 nm constituem uma classe especial e emergente de nanomateriais devido às suas propriedades físico-químicas características e comportamento biológico distinto. Essas partículas suportam uma ampla gama de aplicações biomédicas, incluindo a regulação da função enzimática, sistemas biossensores, sistemas antimicrobianos, diagnóstico e tratamento do câncer, entre outras. No entanto, apesar de todo o progresso alcançado até agora, ainda estamos longe de compreender aspectos fundamentais das biointerações das usGNPs ao nível molecular e celular. Portanto, neste projeto, propomos a realizar um conjunto de estudos bioquímicos, biofísicos e de biologia celular visando avançar no conhecimento fundamental sobre as interações "nano-bio" das usGNPs, com foco especial nos aspectos moleculares. O projeto geral consiste em três áreas principais de investigação, sendo atualmente pesquisadas em nosso laboratório. Subprojetos 1 e 2 tratam das biointerações moleculares das usGNPs, abordando mecanismos de interação e de regulação da função de proteínas, enquanto Subprojeto 3 trata das biointerações celulares das usGNPs, com foco na endocitose. Subprojeto 1: As cinéticas de associação e dissociação usGNP-proteína serão caracterizadas por espectroscopia "stopped-flow". Um modelo mecanístico de interação será proposto com base na análise quantitativa dos dados cinéticos. Subprojeto 2: O impacto das usGNPs na estrutura e função de enzimas será avaliado por uma combinação de medidas biofísicas e de atividade. Os estudos serão focados na regulação alostérica da atividade da trombina por meio da modulação da conformação do sítio ativo. Subprojeto 3: A endocitose de usGNPs fluorescentes por células CHO do tipo selvagem e mutante (deficientes na síntese de glicosaminoglicanos de superfície) será caracterizada por citometria de fluxo. O objetivo aqui será entender a influência dos glicosaminoglicanos altamente aniônicos na internalização celular das partículas ultrapequenas. (AU)