Descripción del proyecto
LA ARQUITECTURA BASICA DE UN VIRUS CONSISTE EN UNA CAPSULA CONSTRUIDA DE SUBUNIDADES PROTEICAS REPETIDAS QUE EMPAQUETA DENTRO EL GENOMA VIRAL, LEJOS DE SER ESTRUCTURAS ESTATICAS, LOS VIRUS SON COMPLEJOS NUCLEOPROTEICOS MUY DINAMICOS QUE TRANSPORTAN SU GENOMA DE HUESPED A HUESPED, LAS PARTICULAS VIRICAS POSEEN UNAS PROPIEDADES FISICOQUIMICAS ESPECIFICAS QUE LES CONFIERE CIERTA METAESTABILIDAD CUYA MODULACION LES PERMITE LLEVAR A CABO LAS TAREAS PROPIAS DE SU CICLO, ESTAS CAPACIDADES DISEÑADAS POR LA NATURALEZA IMPULSAN SU USO COMO CONTENEDORES PROTEICOS DE CARGOS ARTIFICIALES, COMO DROGAS, POLIMEROS Y ENZIMAS, DE ESTA FORMA, TANTO LAS CAPSULAS PROTEICAS NATURALES, COMO LAS ARTIFICIALES, TIENEN QUE PROTEGER SU CARGA DE ENTORNOS FISICOQUIMICOS AGRESIVOS, INCLUYENDO LOS IMPACTOS MOLECULARES DE ENTORNOS ALTAMENTE POBLADOS, LA ESTABILIDAD DE LAS CAJAS VIRICAS EN ESTOS AMBIENTES NO SOLO DEPENDE DE SU ESTRUCTURA GENERAL, SINO TAMBIEN DE LAS INTERACCIONES RECIPROCAS ENTRE SUS SUBUNIDADES, DE ESTA FORMA, ES IMPORTANTE ENCONTRAR METODOLOGIAS CAPACES DE INFORMARNOS OBJETIVAMENTE DE SU ESTABILIDAD, EN ESTE PROYECTO SE PLANEA UTILIZAR EL ESTRES MECANICO COMO AGENTE DESNATURALIZANTE EN CAPSULAS PROTEINICAS INDIVIDUALES PARA INVESTIGAR SU ESTABILIDAD BAJO DIVERSAS CONDICIONES QUIMICAS Y TERMICAS, SE PLANTEA INVESTIGAR UNA GRAN VARIEDAD DE CAJAS DE PROTEINAS, NATURALES Y ARTIFICIALES: FAGO LAMBDA, BACTERIOFAGO P22 CON Y SIN CARGA ARTIFICIAL, COMPLEJOS VAULT Y VIRUS EUCARIOTAS COMO EL VIRUS DIMINUTO DEL RATON Y DEL ADENOVIRUS HUMANO, NUESTRA METODOLOGIA SE BASA EL USO DEL MICROSCOPIO DE FUERZAS ATOMICAS, POR UN LADO, LA INDENTACION INDIVIDUAL INFORMA SOBRE LOS PARAMETROS MECANICOS GLOBALES DE CADA PARTICULA, COMO SU RIGIDEZ Y FUERZA DE ROTURA, POR OTRO LADO, LOS CICLOS DE CARGA REPETITIVOS A BAJA FUERZA, QUE INDUCEN FATIGA MOLECULAR EN LAS CAPSULAS, DESCUBREN LA ESTABILIDAD ESTRUCTURAL DE LAS SUBUNIDADES INDIVIDUALES A BAJA ENERGIA, ADEMAS, NUESTRAS TECNICAS DE NANODISECCION PERMITEN ABRIR VIRUS INDIVIDUALES DE FORMA CONTROLADA PARA ACCEDER A SU CARGA, PERMITIENDO SU CARACTERIZACION MECANICA DIRECTA, UNA VEZ QUE LA CAJA VIRICA ESTA ROTA, SE PUEDO MONITORIZAR LA DIFUSION DE LA CARGA LIBERADA CON MICROSCOPIA DE FLUORESCENCIA, ESTE PROYECTO MULTIDISCIPLINAR EN LA FRONTERA DE LA CIENCIA REQUIERE LA COLABORACION CON GRUPOS NACIONES (CSIC, UAM) E INTERNACIONALES: UNIVERSIDAD DE GOTINGA (ALEMANIA), UNIVERSIDAD DE INDIANA Y EL DEPARTAMENTO DE MEDICINA QUIMICA DE LA ESCUELA DE FARMACIA DE LA UNIVERSIDAD DE WASHINGTON (SEATTLE), LOS OBJETIVOS DE ESTE PROYECTO INCLUYEN: A) EL ESTABLECIMIENTO DE UN MARCO TEORICO DE LA FATIGA MECANICA EN CAPSULAS PROTEICAS, B) EL ESTUDIO DE LOS DEFECTOS DE PROTEINAS INDIVIDUALES, C) EL EFECTO DE LOS CAMBIOS ESTRUCTURALES INDUCIDOS CON MUTACIONES Y AMBIENTES EXTREMOS DE TEMPERATURA Y PH, D) DESVELAR LA MODULACION MECANICA QUE EJERCEN LOS DIFERENTES TIPOS DE CARGA (NATURAL O ARTIFICIAL) EN LA CAPSIDA, D) ENCONTRAR LA RELACION ENTRE LOS PARAMETROS MECANICOS Y LA ESTABILIDAD QUIMICA Y TERMICA DE LAS DIFERENTES PARTICULAS, E) LA CARACTERIZACION DE LA ESTABILIDAD DE LA CARGA INTERNA, UNA VEZ LIBERADA DE LA CAJA PROTEICA, EL OBJETIVO GLOBAL ES EL DESARROLLO Y APLICACION DE LAS HERRAMIENTAS NECESARIAS PARA LA CARACTERIZACION DE LA ESTABILIDAD DE CAPSULAS PROTEICAS, POSIBILITANDO UN DISEÑO ESPECIFICO Y RACIONAL DE CONTENEDORES PROTEICOS DE PROPOSITO GENERAL EN MEDICINA Y CIENCIA DE MATERIALES, VIRUS\NANOTECNOLOGÍA\RESISTENCIA MECÁNICA\FÍSICA VIROLÓGICA\FATIGA MECÁNICA