UN ENFOQUE COMPUTACIONAL SOBRE EL EFECTO DE LA NONAARGININA EN LAS PROPIEDADES VISCOELÁSTICAS DE MEMBRANAS LIPÍDICAS

JOAUIN PUCHOL; MATIAS VIA; GALASSI, VANESA VIVIANA; NATALIA WILKE; MARIO G DEL POPOLO

Congreso; XXII Congreso Argentino de Físicoquímica y Química Inorganica; 2021

Universidad Nacional de La Plata - Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

INTRODUCCIÓNLos péptidos de penetración celular (CPPs por sus siglas en inglés) son típicamente cadenas de hasta 20 aminoácidos que presentan la habilidad  de superar la impermeabilidad natural de las bicapas lipídicas  ante solutos hidrofílicos. La translocación de estos péptidos se realiza sin  requerimientos energéticos, sitios específicos ni vías endocíticas, y  su interacción es fuertemente selectiva de membranas aniónicas. De este  modo, se sabe que la partición de CPPs en membrana se encuentra  regida por interacciones electrostáticas, principalmente determinadas  por la gran densidad de aminoácidos con carga positiva que estos  péptidos presentan. Sin embargo, las bases moleculares a través de las  cuales estos péptidos logran translocar las membranas se encuentra aún  en estudio. Experimentalmente se han observado variaciones de algunas  propiedades viscoelásticas de las membranas como consecuencia de la  interacción con CPPs. Esto es determinante en el enunciado de la hipótesis de que los péptidos de penetración celular modulan las  propiedades mecánicas y reológicas de las membranas como paso  preliminar a su translocación, logrando así sobreponerse a la barrera  energética involucrada en este proceso. En este marco, nuestro trabajo  se centra en el empleo de dinámica molecular para estudiar el efecto de  la interacción de un CPP modelo, con membranas formadas por un 50 %  de lípidos aniónicos. RESULTADOS Y CONCLUSIONESPara estudiar el efecto de los CPPs en la reología de la membrana, se construyeron sistemas formados por parches rectangulares con 2704  fosfolípidos formando bicapas de composición mixta  dioleoilfosfatidilcolina (DOPC) - dioleoilfosfatidilglicerol (DOPG) en  proporción 1:1, y se agregaron moléculas del CPP nona-arginina (R9) en  cantidades variables de 25, 50, 100 y 200 péptidos. Se empleó presión  lateral para lograr el pandeo de la bicapa ( buckling ). Estas membranas  curvadas fueron dejadas relajar en presencia de un barostato, y se  obtuvieron los tiempos característicos de relajación en función de la  concentración de R9. Se efectuó además un estudio a través de la teoría  de ondas capilares, que provee el marco teórico para analizar las  fluctuaciones de la interfaz. Éstas son analizadas en términos de los  modos normales de una superficie ajustada a la interfaz lipídica. Se  concluyó que los CPPs tienen un efecto en las propiedades reológicas de  las membranas, mientras que el efecto a nivel mecánico es más sutil.  Esta modificación en la viscosidad interfacial parece correlacionarse con  el mecanismo de translocación de los mismos.