Simulación de espectros de EPR en sistemas modelo de membranas de eritrocitos humanos

BONIN C. J., RODI P. Y GENNARO A. M.

Villa Carlos Paz-Córdoba

Congreso; 97 Reunion Anual de Fisica Argentina; 2012

A.F.A.-Filial Córdoba

La membrana celular es una estructura dinámica que permite establecer los límites físicos de la célula y también participa en muchos procesos celulares. Esta estructura se presenta en forma de bicapa compuesta principalmente de lípidos?con sus partes polares en la superficie y sus cadenas hidrofóbicas en la parte intra-membrana?y en menor grado por proteínas. Estos componentes interactúan entre sí induciendo una dinámica molecular compleja, caracterizada por parámetros dinámicos (tiempos de correlación) y de orden orientacional (coeficientes del potencial orientador). Las funciones de la membrana celular están fuertemente influenciadas por esa dinámica, por lo que es de interés obtener información sobre los parámetros que la caracterizan. La espectroscopia de EPR en banda X (9,5GHz), que tiene una ventana temporal en el rango de 0,01−10ns, aparece como una técnica apropiada para determinar estos parámetros, brindando en consecuencia información relevante para el estudio de las interacciones inter-moleculares. Mostramos ajustes de espectros de EPR de vesículas preparadas a partir de lípidos de eritrocitos humanos con 1% de radicales nitróxido ligados a moléculas de ácido esteárico (5-,12- y 16-sasl). A través de estos marcadores de espin (y considerando que no perturban significativamente la dinámica intra-celular) podemos inferir información sobre la dinámica y estructura organizacional a diferentes profundidades en la membrana. Si bien se usa un programa de simulación/ajuste ampliamente usado (EASYSPIN), los ajustes de estos espectros son un problema no menor, dada la multiplicidad de parámetros (y el grado de correlación entre ellos), y al hecho que los movimientos moleculares pertenecen al régimen de slow-motion para la frecuencia de trabajo. En este régimen, las contribuciones a la forma de línea debidas a las anisotropías orientacionales del sistema molecular están solo parcialmente promediadas por los movimientos rotacionales. Como apoyo al programa de ajuste se usan algoritmos de simulación para determinar el grado de correlación lineal entre los parámetros de ajuste, el grado de influencia de los mismos en los espectros y el 2. Estas simulaciones permiten identificar conjuntos de parámetros confiables para describir la dinámica y el orden del sistema lipídico en la membrana eritrocitaria.