Divulgación Científica IBMC

En la charla de Rocío Esquembre del ciclo de conferencias “En las Fronteras del Conocimiento” se aborda la inmovilización de sistemas biológicos desde una aproximación experimental distinta a la planteada por Daniel Bello en su presentación. En este caso, es la utilización de matrices de sílice como soporte la estrategia elegida. A continuación está disponible el resumen facilitado por Rocío Esquembre y el vídeo de su seminario, el último del ciclo «En las Fronteras del Conocimiento» que tuvo lugar el pasado día 11 de junio en el Aula Plató de la Universidad Miguel Hernández.     

Las matrices de sílice en la inmovilización de sistemas lipídicos.

Caracterización y aplicación a canales iónicos reconstituidos en membranas

La inmovilización de sistemas biológicos en matrices de sílice sintetizadas mediante el proceso sol-gel es un área de gran interés debido al uso potencial de los sistemas inmovilizados en campos tan diversos como la biorremediación, la optimización de procesos industriales o la fabricación de biosensores. Sin embargo, este tipo de matrices han sido escasamente aplicadas en el atrapamiento de membranas lipídicas o proteínas de membrana por la dificultad en mantener la integridad y propiedades de las membranas. En el presente trabajo la utilización de una ruta libre de alcohol, más biocompatible, ha permitido inmovilizar en una primera fase distintos sistemas lipídicos, manteniendo su integridad. Los resultados han mostrado que el proceso de inmovilización altera las propiedades de las membranas compuestas de lípidos zwiterionicos y no afecta a las formadas por lípidos aniónicos, lo que apunta al establecimiento de interacciones electrostáticas entre las cabezas polares lipídicas y la superficie de sílice de la matriz porosa, cargada negativamente.

En una segunda fase, se ha explorado la capacidad de estas matrices para inmovilizar sistemas más complejos proteína/membrana. El atrapamiento del péptido gramicidina incorporado en membranas lipídicas, como modelo “simplista” de proteína de membrana, no produce modificaciones en la conformación del péptido ni en su actividad como canal iónico, independientemente de la carga del fosfolípido utilizado. Finalmente, el canal de potasio KcsA reconstituido en liposomas, como ejemplo de proteína de membrana de gran tamaño y compleja, ha sido inmovilizado en estas matrices. Tras el atrapamiento, KcsA parece mantener su estructura así como su habilidad para seguir sufriendo cambios conformacionales relacionados con la actividad. Estos resultados indican que el uso de matrices sol-gel preparadas utilizando una ruta libre de alcohol permite la inmovilización de proteínas de membrana reconstituidas en liposomas preservando sus funciones.