INVESTIGACIÓN CALORIMÉTRICA DE INTERACCIONES DE POLÍMEROS DE CADENA FLEXIBLE-PROTEÍNAS EN SISTEMAS BIFÁSICOS ACUOSOS

GEORGINA BASSANI, BIBIANA NERLI, BEATRIZ FARRUGGIA Y GUILLERMO PICÓ

Rosario

Congreso; Sociedad de biología de Rosario; 2006

Sociedad de Biología de Rosario

Los polietilenglicoles (PEGs) son polímeros de cadena flexible muy solubles en agua y solventes orgánicos que tienen muchas aplicaciones en la industria farmacéutica, química, cosmética y alimenticia. Permiten la formación de sistemas bifásicos acuosos (SBA) utilizados para la purificación de macromoléculas desde mezclas complejas naturales o provenientes de la biología molecular ya que poseen baja toxicidad.  Los segmentos de PEG tienen baja interacción con  respecto de las proteínas, actúa a través de un mecanismo de exclusión estérica, relacionados con el volumen excluído o la repulsión de grupos eter-oxígeno polares y grupos cargados negativamente de las proteínas, por lo cual se hace necesario conocer los mecanismos moleculares a través de los cuales el PEG interactúa con las proteínas en los solventes acuosos. A través de medidas de titulaciones calorimétricas isotérmicas se ha estudiado la fijación de polietilenglicoles de masas molares 1000, 3300 y 6000 y polióxidos de etileno y propileno (PEO) de masa molar 8400 a lisozima y ovoalbumina. Se encontró que un proceso de fijación está asociado con un efecto de saturación lo que sugiere la presencia de interacciónes polímero-proteína. Las proteínas mostraron una afinidad por los polímeros del orden de 102 M-1, la cual disminuye a medida que aumenta la masa molecular del polímero. El número de moléculas de polímero unidas por moléculas de proteína varió desde 0.01 a 0.20 para PEG1000, PEG3300 y PEO8400 y fueron cercanos a la unidad para PEG6000. Los cambios entálpicos asociados a la fijación fueron positivos del orden de 1 kcal/mol para lisozima y de 2 a 3 kcal/mol para ovoalbúmina. Los cambios entrópicos también resultaron positivos del orden de 1-7 e.u. para lisozima y de 17-20 e.u. para ovoalbúmina. Se midió el calor asociado a la transferencia de proteína desde un buffer a un medio conteniendo el polímero o la sal, este proceso es similar al de la partición de una proteína en un SBA. Estos resultados permitieron el cálculo directo de los cambios entálpicos asociados con un proceso de partición en SBA sin la aplicación de la ecuación de van’t Hoff así es posible calcular el calor verdadero asociado cuando se transfiere la proteína desde la fase inferior a la fase superior de un SBA en ausencia de otros efectos.