Estudo de interações biomoleculares de nanopartículas de ouro ultrapequenas com α- trombina

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Andre Luis Lira da [UNIFESP]
• Orientador(a): Sousa, Alioscka Augusto Caldeira Araujo [UNIFESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas; Nanotecnologia; Nanomedicina; α-Trombina; Interação biomolecular
• Palavras-chave em Inglês: Ultrasmall gold nanoparticles; Thrombin; Enzyme kinetics; Interactions; Fluorescence; Surface plasmon resonance
• Link de acesso: https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=5742012; https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/53040

Nanopartículas de ouro (NPs) possuem diversas aplicações na área biomédica, podendo ser utilizadas como biosensores para diagnósticos de doenças in vitro, ou ainda como plataformas para novas terapias e diagnósticos por imagem in vivo. Quando imersas em fluido biológico, as NPs podem ser recobertas por proteínas e outras biomoléculas presentes no meio, e essa adsorção não-específicas pode acarretar em alterações indesejadas na estrutura e atividade biológica. Portanto, a compreensão dos mecanismos de interação das NPs com proteínas serve como ponto de partida para entender, ou até mesmo prever, seus efeitos biológicos. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo caracterizar as interações moleculares entre NPs ultrapequenas de carga negativa e a α-trombina humana (utilizada como enzima modelo), e estudar as consequências dessas interações na estrutura e atividade enzimática da proteína. Os estudos utilizaram uma combinação de ferramentas biofísicas e bioquímicas, tais como fluorescência, ressonância plasmônica de superfície, e diversos ensaios enzimáticos. Os resultados demonstraram que as NPs interagem preferencialmente em regiões de carga positiva na trombina, denominadas exosítios 1 e 2. A ligação é de caráter eletrostático e possui constate de afinidade KD ≅ 44 nM. As NPs induzem modificações na estrutura secundária da trombina e também alterações estruturais na região do sítio ativo. A ligação das NPs foi capaz de inibir parcialmente a atividade enzimática da trombina (atividade residual de ~ 40%), apresentando características de inibição parcial mista. Esta resposta de inibição parcial por mecanismo alostérico não havia sido descrita anteriormente nas interações de NPs sintéticas com enzimas.