Importance of intermediary transitions and waveform in the enzyme-electric field interaction

TREO, ERNESTO FEDERICO; FELICE, CARMELO JOSÉ

San Juan, Argentina

Congreso; XVI Congreso Argentino de Bioingeniería; 2007

Sociedad Argentina de Bioingeniería

El estudio de la interacción enzima-campo eléctri-co ha dado lugar al monitoreo de enzimas in situ por medio espectroscopia dieléctrica no lineal. Un campo eléctrico, su-puestamente senoidal, era aplicado a una suspensión de leva-duras que al interaccionar con las enzimas de membrana ge-neraba una respuesta no lineal (se producían harmónicos en la señal) que revelaba información metabólica de la levadura. En nuestros experimentos aplicamos una señal senoidal pura al medio biológico y no obtuvimos respuesta harmónica, pero si encontramos evidencia de interacción cuando usamos una señal con contenido harmónico. Este resultado, que ha sido verificado por otros autores, no se condicen con los modelos teóricos propuestos. Por ello, proponemos que la interacción entre enzima y campo eléctrico es óptima cuando la forma del campo no es senoidal, y que dicho comportamiento está justi-ficado por la cinética real de la enzima. Para validar esta hipó-tesis desarrollamos un modelo computacional de interacción basado en los modelos previos, y lo simulamos con señales senoidales, cuadradas, aleatorias y fluctuantes periódicas. Los resultados demuestran que una típica enzima E1E2 con pará-metros cinéticos simétricos entre si responde principalmente a señales senoidales. Sin embargo, una enzima con parámetros cinéticos no simétricos, lo cual está mas acorde con la reali-dad, responde a una señal periódica no senoidal de una forma no prevista por lo modelos teóricos y explica los resultados (y la falta de resultados en otros casos) experimentales.