Descripción del proyecto
LA NANOMECANICA DE PROTEINAS SARCOMERICAS CONTRIBUYE DE MODO ESENCIAL A LA ACTIVIDAD MACROSCOPICA DEL CORAZON, EL DESARROLLO DE METODOS DE MOLECULA INDIVIDUAL HA PERMITIDO CARACTERIZAR LA RESPUESTA DE PROTEINAS A FUERZAS MECANICAS, GRACIAS A ELLO, GOZAMOS DE UNA VISION MAS CLARA DE LA DINAMICA DE PROTEINAS SARCOMERICAS ESENCIALES, COMO LA TITINA Y LA PROTEINA C DE UNION A MIOSINA (CMYBP-C), DURANTE EL CICLO CONTRACTIL DEL CORAZON, DONDE ESTAN SOMETIDAS A ESTIRAMIENTO MECANICO, SIN EMBARGO, AUN NO COMPRENDEMOS LAS LEYES DE ESCALADO QUE GOBIERNAN COMO ESAS PROPIEDADES EMERGEN A LA MACROESCALA DETERMINANDO LA FISIOPATOLOGIA CARDIACA, DOS EJEMPLOS ILUSTRAN ESTE IMPORTANTE VACIO DEL CONOCIMIENTO, EN PRIMER LUGAR, ESTA BIEN ESTABLECIDO QUE MUTACIONES EN PROTEINAS CON ROL MECANICO CONDUCEN A ENFERMEDAD CARDIACA COMPROMETIENDO LA MECANICA DEL MIOCARDIO, PERO LOS MECANISMOS PATOGENICOS SON DESCONOCIDOS, TAMPOCO ESTA CLARO COMO LA MECANICA DEL CORAZON SE REGULA MEDIANTE LA MODULACION DE LA NANOMECANICA DE PROTEINAS, PROPONEMOS UNA APROXIMACION MULTIDISCIPLINAR PARA EXAMINAR PROPIEDADES MECANICAS EMERGENTES DE PROTEINAS Y COMO ESTAS ESTAN AFECTADAS POR MUTACIONES PATOGENICAS Y POR MODIFICACIONES POSTRADUCCIONALES EN TITINA Y CMYBP-C, CONDUCIENDO A MODULACION DE LA ACTIVIDAD DEL MIOCARDIO, NUESTROS OBJETIVOS ESPECIFICOS SON:1, USANDO MICROSCOPIA DE FUERZA ATOMICA, HEMOS DETECTADO QUE MUTACIONES EN CMYBP-C QUE CAUSAN MIOCARDIOPATIA HIPERTROFICA (HCM) EXHIBEN UNA NANOMECANICA ALTERADA EN AUSENCIA DE OTROS DEFICITS MOLECULARES, DESARROLLAREMOS TECNICAS REFINADAS DE MOLECULA INDIVIDUAL PARA EXAMINAR, CON MEJORES EXACTITUD Y RENDIMIENTO, COMO DE GENERALES SON NUESTRAS OBSERVACIONES, IMPACTO: NUESTROS RESULTADOS ARROJARAN LUZ SOBRE LA PATOGENESIS DE HCM Y PODRIAN AYUDAR A DEFINIR LA PATOGENICIDAD DE MUTACIONES DE SIGNIFICANCIA ACTUALMENTE INCIERTA DEBIDO A LA LIMITADA DISPONIBILIDAD DE DATOS GENETICOS,2, HEMOS DESARROLLADO METODOS BIOQUIMICOS QUE MUESTRAN POR PRIMERA VEZ QUE LAS CISTEINAS DE TITINA CARDIACA ESTAN OXIDADAS EN CONDICIONES BASALES, PROPONEMOS EXPANDIR NUESTROS METODOS PARA IDENTIFICAR LA NATURALEZA DE LAS MODIFICACIONES REDOX DE TITINA Y ESTUDIAR SI ALTERACIONES EN LAS MISMAS CONTRIBUYEN A HACER MAS RIGIDO EL MIOCARDIO TRAS UN INFARTO, IMPACTO: DETERMINAREMOS SI LA OXIDACION DE TITINA INFLUYE EN LAS PROPIEDADES DEL MIOCARDIO EN ENFERMEDAD,3, HEMOS DESARROLLADO UNA PLATAFORMA EXPERIMENTAL PARA PRODUCIR HIDROGELES PROTEICOS EN LOS QUE LAS GEOMETRIAS DE ESTIRAMIENTO SE CONSERVEN DE LA NANO A LA MACROESCALA, EN ESTA PROPUESTA, CUANTIFICAREMOS COMO LA RIGIDEZ MACROSCOPICA DEL HIDROGEL EMERGE DE LAS PROPIEDADES NANOMECANICAS DE LAS PROTEINAS CONSTITUYENTES, TAMBIEN PROPONEMOS DISEÑAR BIOMATERIALES INTELIGENTES QUE INCORPOREN NUEVAS FUNCIONALIDADES INTEGRANDO MECANICA, PLEGAMIENTO Y ACTIVIDAD DE PROTEINAS, IMPACTO: NUESTROS HIDROGELES PROTEICOS PROPORCIONARAN INFORMACION SOBRE COMO LA NANOMECANICA DE PROTEINAS EMERGE AL MUNDO MACROSCOPICO,NUESTRA PROPUESTA EXPLORA TERRITORIOS INACCESIBLES A METODOS TRADICIONALES, NUESTRO BAGAJE MULTIDISCIPLINAR EN BIOFISICA DE MOLECULAS INDIVIDUALES Y BIOQUIMICA EN EL CONTEXTO DEL CNIC APOYA LA VIABILIDAD DEL PROYECTO, LA FINANCIACION DE ESTA PROPUESTA HARA POSIBLES NUEVOS CONOCIMIENTO Y TECNOLOGIA QUE IMPACTARAN EN LOS AMBITOS DE LA BIOFISICA, LA FISIOPATOLOGIA CARDIACA, Y LA CIENCIA DE MATERIALES, A LA VEZ QUE NOS CONSOLIDARA COMO UN LABORATORIO LIDER INTERNACIONAL EN MECANOBIOLOGIA DE PROTEINAS BIOFÍSICA\MOLÉCULA INDIVIDUAL\AFM\BIOQUÍMICA\MECÁNICA DE PROTEÍNAS\MIOCARDIOPATÍA\TITINA\CMYBP-C