ESTUDIO POR ESPECTROSCOPIA INFRARROJA EN MODO DE REFLEXION TOTAL ATENUADA DE LOS CAMBIOS CONFORMACIONALES EN FILMS DE ENZIMAS INDUCIDAS POR EL CONTACTO CON SOLVENTES

ALEJO AGUIRRE; SEBASTIÁN E. COLLINS

Rosario

Encuentro; V ENCUENTRO DE FÍSICA Y QUÍMICA DE SUPERFICIES V-FyQS; 2011

La espectroscopía infrarroja en modo de reflexión total atenuada (FTIR-ATR) es unade las técnicas más importantes para el estudio de materiales biológicos y en general parainteracciones en la interfase líquido/sólido.En los últimos años ha crecido la utilización de la espectroscopía FTIR-ATR enestudios in situ, es decir donde es posible “mirar” lo que ocurre dentro del reactor encondiciones normales de operación. Así, es posible estudiar los cambios estructurales en filmsdelgados de biocatalizadores enzimáticos inducidos por cambios controlados en elmedioambiente al que están expuestas las moléculas, por ejemplo, por temperatura, pH,presión o solventes. Los experimentos de espectroscopia de excitación modulada (MES) porFTIR-ATR consisten en generar perturbaciones periódicas de un parámetro externo como losmencionados anteriormente. El tratamiento posterior de los espectros mediante el algoritmode detección sensible a la fase (PSD) permite observar claramente pequeños cambios deintensidad en las señales y correlacionarlos con las variaciones conformacionales de laestructura secundaria de una proteína.En este trabajo se reporta el diseño, construcción y empleo de una celda de flujopasante de ATR. Esta celda permite un control estricto de las condiciones fluido-dinámicaspara realizar perturbaciones controladas mediante el flujo alterno de reactivos y/o solventes enexperiencias de MES y monitorear los cambios conformacionales de lipasas de interéstecnológico.Los cambios conformacionales de lipasas de uso comercial de Thermomyceslanuginosa inducidos por el contacto con solventes de diferentes hidrofobicidades, e.g. nheptano(log P = 7.2) vs isopropanol (log P = 0.05), se estudiaron a través de experiencias deMES monitoreadas por ATR-FTIR a través del modo vibracional Amida I (1700-1600 cm-1).Estos estudios se realizaron sobre films delgados de la lipasa depositada sobre el cristal deATR de ZnSe.Los resultados obtenidos en este estudio muestran que parte de las cadenas laterales dela enzima, asignados a residuos de Glutamina y/o Acido Aspártico, y los modos de Amida II(1554 cm-1) y Amida I en lámina beta (1629 cm-1) y hélice alfa (1649 cm-1) son afectados porel contacto con los solventes. Claramente se observa que las variaciones estructurales delámina beta y hélice alfa presentan un menor retardo de fase con respecto al isopropanol,mientras que los residuos de cadenas laterales y el modo de Amida II son más afectados por elcambio de isopropanol a n-heptano.