Investigación
Mercedes Novo and Wajih Al-Soufi
Las fibras de amiloide son agregados insolubles con morfología fibrilar y estructura de lámina beta que causan varias enfermedades llamadas amiloidosis debido a su plegamiento anómalo. Entre los diferentes péptidos de tipo amiloide tienen especial importancia los beta-amiloides debido a su papel primordial en la enfermedad de Alzheimer. Los beta-amiloides se acumulan en el cerebro como placas insolubles formadas principalmente por los péptidos de 40 y 42 aminoácidos (Aβ40 and Aβ42), aunque estos últimos están en mayor proporción.
Sobre la base de nuestra experiencia en el estudio fotofísico de marcadores fluorescentes y en las técnicas de fluorescencia de moléculas individuales trabajamos en las siguientes líneas de investigación relacionadas con los beta-amiloides:
- Estudio de la formación de agregados tempranos de beta-amiloides como agentes tóxicos en la enfermedad de Alzheimer.
- Desarrollo de marcadores fluorescentes para la detección cuantitativa de agregados de beta-amiloides.
- Caracterización fotofísica de la Thioflavina T (ThT), que es el marcador más comúnmente utilizado para la detección de fibras de amiloide.
Unidad de investigación: Fluorescencia de Moléculas Individuales
Mercedes Novo and Wajih Al-Soufi
Los tensioactivos, que son moléculas anfipáticas con fuerte acción detergente, tienen interés como modelo de estudio de procesos de autoagregación y de sistemas supramoleculares ligando-receptor. Los agregados de tensioactivos, denominados micelas, presentan una gran similitud estructural con las membranas biológicas pero son sistemas mucho más sencillos, por lo que facilitan el estudio de los procesos de intercambio de materia en este tipo de sistemas. Nuestros estudios de la dinámica de intercambio de colorantes con agregados micelares mediante FCS demostraron que las micelas se comportan como cavidades "blandas" o flexibles con una constante de velocidad de asociación controlada por difusión.
Nuestro grupo ha desarrollado un modelo para las concentraciones de tensioactivo monomérico y micelizado en función de la concentración total de surfactante. Este modelo de concentraciones permite definir de forma objetiva la concentración micellar crítica (cmc) del surfactante y obtener valores precisos y bien definidos de la misma, así como otros parámetros característicos. El uso del modelo de concentraciones evita el uso de procedimientos gráficos altamente subjetivos, reduce las diferencias metodológicas y, por tanto, permite comparar directamente los resultados de diferentes técnicas experimentales y realizar análisis globales. Este modelo también es aplicable a otros procesos de autoagregación como proteínas o polímeros.
Unidad de investigación: Fluorescencia de Moléculas Individuales
Mercedes Novo and Wajih Al-Soufi
Los complejos ligando-receptor son agregados supramoleculares estabilizados por enlaces no covalentes de gran importancia en muy diversos sistemas y aplicaciones como los bioquímicos, farmacéuticos, medioambientales, cosméticos, alimentarios, etc. Para una caracterización completa de un sistema supramolecular son necesarios diferentes enfoques: estudios estructurales para determinar estequiometría, geometría, centros de asociación y heterogeneidad; estudios termodinámicos que aportan información acerca de la estabilidad, las constantes de equilibrio y la reversibilidad; y, finalmente, estudios dinámicos que son necesarios para determinar la dinámica de asociación, las propiedades difusionales y la dinámica conformación. La mayor parte de los estudios publicados hasta el momento se centran en la termodinámica y en los aspectos estructurales de la asociación supramolecular, mientras que existe muy poca información acerca de la dinámica de estos sistemas.
Nuestro objetivo ha sido utilizar la Espectroscopia de Correlación de Fluorescencia (FCS) para el estudio de la asociación supramolecular y, más concretamente, para la determinación de la estabilidad y de la dinámica de asociación de sistemas ligando-receptor. Nuestros resultados han demostrado que la dinámica da una información muy valiosa acerca del mecanismo del proceso de asociación, que a su vez está directamente ligado a las estructuras del ligando y del receptor.
Unidad de investigación: Fluorescencia de Moléculas Individuales
Mercedes Novo and Wajih Al-Soufi
La Espectroscopía de Correlación de Fluorescencia (FCS) es una poderosa técnica de moléculas individuales para el estudio de la estabilidad y de la dinámica de asociación de sistemas supramoleculares y, en particular, de complejos de inclusión ligando-receptor. Mediante FCS se puede determinar la constante de equilibrio de asociación a partir del análisis de la variación del coeficiente de difusión de la especie fluorescente, ligando o receptor, sin que sea necesario que ésta experimente un cambio en sus propiedades fotofísicas. También mediante FCS es posible determinar las constantes de velocidad de asociación y de disociación del complejo ligando-receptor siempre que la intensidad de fluorescencia del ligando o del receptor cambie con la complejación.
Unidad de investigación: Fluorescencia de Moléculas Individuales
Here we share details of the instruments we develop in our laboratory. We invite you to use this information for your own needs. Please give us feedback!
Illuminator: Setup for the irradiation of small liquid samples with continous high power LED light.
Wajih Al-Soufi, 2014
Unidad de investigación: Fluorescencia de Moléculas Individuales
Mercedes Novo y Wajih Al-Soufi
Las potenciales aplicaciones biomédicas han despertado gran interés durante las pasadas décadas por el diseño de ligandos de ADN que interaccionen bien con el surco mayor o con el surco menor y que presenten alta afinidad y especificidad según la secuencia. Dentro de ellos, los ligandos fluorogénicos que presentan una alta sensibilidad para la detección de secuencias de ADN son especialmente útiles. Esta sensibilidad depende de la magnitud del incremento de fluorescencia al unirse al ADN, que está relacionada con la fotofísica del ligando y con la constante de afinidad, que a su vez viene determinada por la dinámica del proceso de asociación. Por tanto, el progreso en el diseño de ligandos de ADN requiere la realización de estudios fotofísicos rigurosos y la determinación precisa de las constantes de velocidad de asociación y de disociación.
Unidad de investigación: Fluorescencia de Moléculas Individuales
