Proxectos

Resumo  do proxecto

É posible que unha mutación que modifica o exterior dunha canle transmembrana afecte tamén ás súas propiedades interiores?

Quen realizou ou  proxecto?

Sara  Barona Regueiro.

En que consiste o proxecto?

Unha alternativa aos péptidos antimicrobianos naturais ( AMPs), para o desenvolvemento de novos  antimicrobianos, pode ser a utilización de pequenas moléculas de baixa toxicidade con capacidade para  autoensamblarse na membrana celular, os chamados materiais intelixentes. A presenza destas estruturas alteraría as propiedades da membrana e causaría a morte celular.

Entre os posibles materiais intelixentes que poderían utilizarse como alternativa aos  AMPs naturais atópanse os  péptidos cíclicos ( CPs), que poderían  autoensamblarse en  nanotubos ( NT)  peptídicos nas membranas.

En principio, as propiedades internas dos  nanotubos formados por  ciclopéptidos só dependen da natureza dos átomos que quedan orientados cara ao interior. As cadeas laterais dos  aminoácidos nestes deseños dispóñense cara ao exterior, e estarían en contacto cos lípidos unha vez estes  nanotubos están inseridos na membrana  lipídica.

Con todo, expómonos se sería posible que ao mutar algún residuo dos  ciclopéptidos (o que só cambiaría a súa cadea lateral e, por tanto, o seu exterior), modificaranse tamén as propiedades internas da canle. Por iso enunciamos a seguinte pregunta de investigación: é posible que unha mutación que modifica o exterior dunha canle  transmembrana afecte tamén ás súas propiedades interiores? O proxecto tentará dar resposta a esta pregunta utilizando ferramentas de Química  Computacional.

Cal  é a  finalidade  deste  proxecto?

Estudaranse, utilizando simulacións de Dinámica Molecular, dúas  nanotubos formados por  ciclopéptidos, ambos os formados por  aminoácidos  alfa de  quiralidad  alternante, un natural  L e outro non natural D. Uno dos  nanotubos está formado unicamente por residuos de  triptófano e o outro presenta unha mutación de  triptófano por  glutamina en cada un dos  ciclopéptidos.

Cada un dos dous nanotubos será simulado nunha  bicapa  lipídica formada por lípidos  POPC. A investigación permitiranos comprobar se ambos os  nanotubos son estables e tamén se a disposición da auga dentro dos mesmos experimenta algunha variación entre os dous sistemas.

Os resultados poderían supoñer unha pequena achega para a posible utilización destes sistemas no deseño de novos antibióticos.

Como funciona o proxecto? ( Tecnoloxías utilizadas, experiencia de usuario, etc.)

- Instalación de programas necesarios para traballar en Dinámica Molecular ( GROMACS,  FortiClient,  MobaXterm,  VMD)

- Conexión co Centro Tecnolóxico de Supercomputación de Galicia (CESGA)

Que achega este  proxecto  á  Comunidade  Maker?

O resultado do proxecto é importante non só para o deseño de posibles antibióticos baseados neste tipo de sistemas, senón tamén para extrapolalo ás canles das membranas biolóxicas das nosas células.

Unha mutación en canles tan importantes como os de sodio,  potasio, calcio etc., que non afecte directamente á zona de paso dos ións, podería influír no comportamento da canle, ter efecto sobre o transporte e provocar alteracións ou enfermidades.