ESTUDIO CINÉTICO DE LA AFINIDAD PROTEINA-LIGANDO EN DISPERSIONES COLOIDALES SIGUIENDO LA CINÉTICA DEL PROCESO DE DIMERIZACIÓN DE NANOPARTÍCULAS DE PLATA FUNCIONALIZADAS

MERCADAL, PABLO A.; MOTRICH, RUBEN D.; CORONADO EDUARDO

Congreso; XXI CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUÍMICA Y QUÍMICA INORGÁNICA; 2019

Introducción: El estudio de la interacción entre Proteína-Ligando (Prt-Lig) en sistemas dispersos de nanopartículas bio-funcionalizadas es un tópico de gran interés actual debido a el potencial de estos sistemas para interactuar con la maquinaria celular. En este trabajo presentamos un enfoque plasmónico utilizando diferentes tamaños de nanopartículas de plata (Ag NPs) para estudiar la afinidad de unión entre Prt-Lig en suspensión coloidal siguiendo el proceso de formación de dímeros de Ag NPs previamente funcionalizados con estreptavidina (STV) mediante el agregado de cantidades estequiometrias de anticuerpo biotinilado específico para gliadina. Resultados: Espectralmente la formación de dímeros se evidencia como una disminución en la intensidad del espectro de extinción. Esta disminución se utilizo para calcular la fracción de dímeros formados usando una simple expresión matemática y así poder calcular la concentración de dímeros a cualquier tiempo. Luego se ajusto la evolución de la concentración de dímeros en el tiempo a un mecanismo de reacción propuesto utilizando un software libre (Kintecus) que integre las ecuaciones de velocidad acopladas para determinar las contantes de asociación (ka). Este enfoque tiene la ventaja de discriminar el valor de las ka en cada etapa de reacción que corresponde a diferentes interacciones Prt-Lig. En particular, se utilizó como prototipo de estudio la interacción Biotina-STV en suspensión coloidal. Conclusiones: El modelado cinético, así como el análisis de los valores relativos de las ka de las diferentes reacciones involucradas, nos permiten abordar 3 características importantes relacionadas con las interacciones Prt-Lig en suspensión coloidal: a) El papel desempeñado por el impedimento estérico en el valor relativo de la ka de las diferentes etapas de reacción que involucran la misma interacción Prt-Lig que surge como consecuencia del tamaño relativamente grande de las NPs en comparación con el de las proteínas. b) La especificidad de los sitios de unión del mecanismo de reacción propuesto producido por el impedimento estérico mencionado anteriormente que permite que solo ciertas configuraciones de la Ag NP funcionalizada con la Prt sea capaz de generar dímeros mediante la unión con el Lig. c) El hecho de que la magnitud de la ka depende del la libertad para la rotación y traslación de los pares Prt-Lig involucrados. La relevancia de la presente metodología es que constituye un punto de partida para el estudio mediante espectroscopia UV-Vis de otras interacciones relevantes como antígeno-anticuerpo, de gran importancia en nanomedicina efectuando la funcionalización adecuada de la superficie de las Ag NPs.