Interacção de proteínas com superfícies nanoestruturadas e nanopartículas de metais nobres

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Main Author: Gomes, Inês Isabel Fernandes
Publication Date: 2009
Language: por
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: http://hdl.handle.net/10362/2013
Summary: Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Química Inorgânica pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia
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spelling Interacção de proteínas com superfícies nanoestruturadas e nanopartículas de metais nobresProteínasSuperfícies nanoestruturadasMonocamadas automontadasNanopartículas de ouroCitocromos do tipo cBionanotecnologiaDissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Química Inorgânica pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e TecnologiaNa interface entre a Bioquímica e a Nanotecnologia surge a Bionanotecnologia, área científica relacionada com o estudo das aplicações de biomoléculas em dispositivos de base nanotecnológica, como por exemplo em biossensores para aplicação em diagnóstico clínico. Neste contexto, as interacções de proteínas com superfícies nanoestruturadas e nanopartículas de metais nobres, que constituem o objecto de estudo da presente tese, são especialmente importantes. De facto, do estudo da estrutura e função de proteínas em associação com tais nanoestruturas metálicas podem surgir pistas para a concepção racional de bio-nanosensores. A primeira parte deste trabalho consistiu no estudo espectroelectroquímico de citocromos c3 do Tipo II e do Tipo I, adsorvidos a monocamadas auto-montadas (SAM) de ácido mercaptoundecanóico ou de neoglicoconjugado de maltose à superfície de eléctrodos de prata, pela aplicação de Espectroscopia de Ressonância de Raman. A SAM de neoglicoconjugado de maltose permitiu a determinação dos potenciais de redução dos quatro hemos para as proteínas estudadas e demonstrou um melhor desempenho espectroelectroquímico comparativamente com a SAM de ácido mercaptoundecanóico para ambos os citocromos c3. Foi também estudada por Microscopia de Força Atómica (AFM), a imobilização da ferroquelatase recombinante de fígado de rato em SAM de alcanotióis com grupos terminais com diferentes funcionalidades, à superfície de ouro. O modo de adsorção da ferroquelatase à superfície de ouro foi dependente do tipo de SAM, ajudando a definir superfícies promissoras para o desenvolvimento de biossensores com elevada especificidade. Na segunda parte deste trabalho estudou-se a formação de bionanoconjugados constituídos por citocromo c de coração de cavalo (HCc) ou citocromo c de levedura (YCc) com nanopartículas de ouro (AuNP) revestidas com citrato de sódio. A formação dos bionanoconjugados foi comprovada pelo desvio para o vermelho da banda de ressonância plasmónica superficial (SPR), aumento do valor de potencial zeta e detecção de aumento de tamanho por AFM. Os bionanoconjugados formados apresentaram diferentes propriedades de superfície, que foram relacionadas com diferentes modos de ligação das proteínas às AuNP: através de uma ligação covalente pelo resíduo de cisteína 102 para YCc e através de interacções electrostáticas para HCc. Na perspectiva de melhorar a capacidade de adsorção da proteína à superfície das nanopartículas formaram-se bionanoconjugados com HCc e AuNP funcionalizadas com ácido mercaptoundecanóico (MUA). O modo de ligação electrostática parece ser mais eficaz entre os MUA e a proteína, relativamente à superfície de citrato, demonstrando que a funcionalização é uma estratégia eficaz para a obtenção de bionanoconjugados mais estáveis e robustos. Estudou-se ainda as alterações conformacionais das proteínas nos bionanoconjugados por Espectroscopia de UV-visível, que revelou padrões de protonação de superfície através dos diferentes valores para o pH de agregação; e Espectroscopia de Dicroísmo Circular (CD) que demonstrou que o pH do meio determina a conformação da proteína no bionanoconjugado. A investigação das interacções entre proteínas e nanopartículas metálicas permite racionalizar a formação de bionanoconjugados com novas propriedades de superfície e potenciais aplicações em bioensaios e biossensores.Bolsa de doutoramento(SFRH/BD/18630/2004), co-financiada pelo Programa Operacional Ciência e Inovação 2010 e Fundo Social Europeu.FCT - UNLFranco, RicardoRUNGomes, Inês Isabel Fernandes2009-07-28T10:11:11Z20092009-01-01T00:00:00Zdoctoral thesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/2013porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2024-05-22T17:06:38Zoai:run.unl.pt:10362/2013Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-28T16:37:49.972215Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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