Descripción del proyecto
LAS PROTEINAS Y PEPTIDOS DE MEMBRANA ADQUIEREN SU ESTRUCTURA FUNCIONAL MEDIANTE ESTADOS INSERTADOS EN BICAPAS LIPIDICAS, ADEMAS, MUCHAS DE ESTAS MOLECULAS SE ACTIVAN FORMANDO ESTRUCTURAS CUATERNARIAS ESPECIFICAS, POR EJEMPLO, LA ACTIVACION DE PROTEINAS QUE CONTIENEN UN SOLO FRAGMENTO TRANSMEMBRANA HELICOIDAL REQUIERE LA FORMACION DE HOMODIMEROS MEDIANTE INTERACCIONES HELICE-HELICE, ESTE ULTIMO TIPO DE PROTEINAS FORMA UNA GRAN FAMILIA CUYOS MIEMBROS SE ENCUENTRAN IMPLICADOS EN MULTIPLES FUNCIONES IMPORTANTES, COMO LA RESPUESTA INMUNE, EL CRECIMIENTO, DIFERENCIACION Y PROLIFERACION CELULARES O LA APOPTOSIS, EL OBJETIVO DE ESTE PROYECTO ES LLEVAR A CABO UN CONTROL, MEDIANTE LA UTILIZACION DE LUZ, DE LA INSERCION, EL PLEGAMIENTO Y LA DIMERIZACION DE FRAGMENTOS DE PROTEINAS DE MEMBRANA, PARA CONSEGUIRLO, DESARROLLAREMOS UNA NUEVA ESTRATEGIA BASADA EN LA UTILIZACION DE MOLECULAS FOTOSENSIBLES, EN CONCRETO, EMPLEAREMOS FOTOINTERRUPTORES, PARA CONTROLAR LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DE FRAGMENTOS PROTEICOS HELICOIDALES, FOTOACIDOS, QUE PERMITIRAN EL CONTROL DEL PH DEL MEDIO, Y FOTOLIPIDOS PARA CONTROLAR LA FLUIDEZ DE LAS MEMBRANAS, CONSEGUIDO UN CONTROL OPTICO POR LOS MEDIOS MENCIONADOS, LA UTILIZACION DE PULSOS CORTOS DE LASER Y ESPECTROSCOPIA RESUELTA EN EL TIEMPO PERMITIRAN EL ESTUDIO DE EVENTOS MOLECULARES IMPLICADOS EN LA INSERCION, PLEGAMIENTO Y DIMERIZACION DE DOMINIOS TRANSMEMBRANA CON RESOLUCION TEMPORAL (NS/µS) Y DETALLE ESTRUCTURAL SIN PRECEDENTES, EL CONTROL OPTICO DEL ESTADO FUNCIONAL DE DOMINIOS TRANSMEMBRANA SE UTILIZARA COMO PUNTO DE PARTIDA EN EL DESARROLLO DE PEPTIDOS DE MEMBRANA QUE RESPONDAN A ESTIMULOS DE LUZ, PARA SU UTILIZACION EN UNA VARIEDAD DE APLICACIONES POTENCIALES, COMO EL TRANSPORTE A TRAVES DE LA MEMBRANA ACTIVADO POR LUZ DE MOLECULAS POLARES O LA INHIBICION COMPETITIVA DE LA DIMERIZACION DE RECEPTORES DE UN FRAGMENTO TRANSMEMBRANA MEDIANTE PEPTIDOS SENSIBLES A LA LUZ, PARA DESARROLLAR EL PROYECTO UTILIZAREMOS SISTEMAS MODELO DE DOMINIOS PROTEICOS TRANSMEMBRANA, EL CONTROL OPTICO DE LA INSERCION Y EL PLEGAMIENTO SE IMPLEMENTARA SOBRE LOS PEPTIDOS PHLIP Y LAH4, CUYA INSERCION EN MEMBRANAS ES SENSIBLE AL PH, CON UN PKA APARENTE DE ~6,5, LA TOPOLOGIA EN MEMBRANA DE AMBOS PEPTIDOS SERA CONTROLADA UTILIZANDO FOTOACIDOS DESARROLLADOS RECIENTEMENTE, QUE PERMITEN LLEVAR A CABO VARIACIONES DEL PH DEL MEDIO MEDIANTE ILUMINACION SELECTIVA, COMO ESTRATEGIA ALTERNATIVA UTILIZAREMOS PHLIP Y LAH4 MODIFICADOS COVALENTEMENTE CON FOTOINTERRUPTORES, QUE VARIARAN SUS VALORES DE PKA DE INSERCION A TRAVES DE CAMBIOS ESTRUCTURALES INDUCIDOS POR LUZ, UNA TERCERA ESTRATEGIA SE BASARA EN LA FOTOISOMERIZACION DE LA CADENA ACILICA DE FOTOLIPIDOS, QUE A TRAVES DE CAMBIOS EN LA FLUIDEZ DE LA MEMBRANA INDUCIDOS POR LUZ PUEDEN AFECTAR AL PKA DE INSERCION DE LOS PEPTIDOS Y POR TANTO A SU TOPOLOGIA, POR ULTIMO, EL FOTOCONTROL DE LA DIMERIZACION SE IMPLEMENTARA SOBRE EL FRAGMENTO TRANSMEMBRANA DE LA GLICOFORINA A, GPA-TM, CUYO MOTIVO DE DIMERIZACION Y ESTRUCTURA DIMERICA SON BIEN CONOCIDOS, DISEÑAREMOS VARIANTES DE DICHO DOMINIO TM QUE MUESTREN EQUILIBRIOS DE DIMERIZACION SENSIBLES AL PH Y POR TANTO CONTROLABLES A TRAVES DE FOTOACIDOS, ASI COMO VARIANTES MODIFICADAS COVALENTEMENTE CON FOTOINTERRUPTORES QUE PERMITAN ALTERNAR ENTRE MONOMERO Y DIMERO MEDIANTE LA UTILIZACION DE LUZ, POR ULTIMO, UTILIZAREMOS TAMBIEN FOTOLIPIDOS PARA CONTROLAR MEDIANTE LUZ EL EQUILIBRIO MONOMERO/DIMERO DE GPA-TM, YA QUE ESTE DEPENDE DE LA FLUIDEZ DE LA MEMBRANA, PLEGAMIENTO DE PROTEINAS DE MEMBRANA\ESPECTROSCOPIA INFRARROJA\DINAMICA DE PROTEINAS\FOTOACIDOS\FOTOINTERRUPTORES\FOTOLIPIDOS.