INVESTIGADORES
VILLARREAL Marcos Ariel
congresos y reuniones científicas
Título:
Interacción de trealosa con membranas lipidicas estudiada con simulaciones de dinámica molecular.
Autor/es:
VILLARREAL MA; MONTICH GG
Lugar:
Buenos Aires.
Reunión:
Congreso; XXXI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; 2002
Institución organizadora:
Sociedad Argentina de Biofísica
Resumen:
<!--
@page { size: 8.27in 11.69in; margin: 0.79in }
P { margin-bottom: 0.08in }
-->
Introduccion:
El
estudio de la interaccion de trealosa con membranes lipidicas es de
interes debido a que se ha probado que esta interacion confiere
resistencia a la deshidratacion de membranas lipidicas y celulares.
En este trabajo realizamos simulaciones de dinamica molecular de la
interacion de la trealosa con membranas una membrana de DPPC. Los
resultados son analizados y discutidos en base los reslutados
experimentales previos (M. del C. Luzardo et. al., 2000)
Metodos:
Se
realizaron simulaciones de varios sistemas con distintas proporciones
de
trealosa/agua/lipido
y tambien diferentes tamaños de celda unidad. El numero de
atomos en el sistema mas pequeño fue de 10000 mientras que el
mas grande pomprendio mas de 35000. Los tiempos de simulacion furon
de 15 ns para los sistemas y 7 ns para el sistema mas grande. Se
utilizo el programa de simulacion GROMACS con el potencial GROMOS87.
Resultados:
La
trealosa inicialmente colocada en la fase acuosa se une en la zona de
grupos polares de la membrana produciendo un ligero aumento en el
area proyectada de los lipidos. Al unirse a la membrana, la trealosa
desplaza agua de la capa interna de los lipidos. Esto produce una
disminucion de los puentes hidrogeno membrana-agua, que es
contrarestado con nuevos puentes hidrogeno membrana-trealosa. Este
balance es tal que el numero de la puentes hidrogeno que la membrana
hace con su entorno es el mismo antes y despues de la union de
trealosa. Los grupos oxidrilos de la trealosa establecen puentes
hidrogeno tanto con el grupo fosfato como con el grupo carbonilo de
los lipidos en iguales proporciones. Analisis de la distribucion de
la distancias y angulos de dichos puentes hidrogeno muestran que los
puentes hidrogeno trealosa-membrana son mas fuertes que los de agua
membrana. Una posible expliacion para esto es la menor difusion de la
trealosa en la membrana comparada con la difusion del agua. Esta
menor dinamica hace que los puentes hidrogenos se pueden alcanzar un
valor optimo.
El
potencial de superficie de la membrana no muestra cambios a ninguna
de las concentraciones de trealosa analizadas. El analisis de los
componentes del potencial dipolar indica que esto se debe a que la
disminucion de la componente de polarizacion del agua se compenza con
el aporte de la polarizacion de los grupos oxidrilos de la trealosa.
Estos resultados podrian indicar que la disminicion de en el
potencial dipolar observada experimentalmente se debe a una expansion
de las monocapas
Referencias:
M.
del C. Luzardo, F. Amalfa, A. M. Nuñez, S. Díaz, A. C.
Biondi de Lopez, and E. A. Disalvo. Effect of Trehalose and Sucrose
on the Hydration and Dipole Potential of Lipid Bilayers. Biophys. J.
2000 78: 2452-2458.
