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.
Todolos dereitos reservados. Maker Faire Galicia, 2022
Powered by Tu Evento Online