Explorando la estructura de péptidos conjugados a nanopartículas metálicas

Abstract

Esta memoria de título se inscribe en el marco del proyecto del desarrollo de la estrategia terapéutica basada en conjugados entre péptidos y nanopartículas metálicas como herramientas de diagnóstico y tratamiento para la enfermedad de Alzheimer. La estructura que adoptan estos péptidos una vez anclados a las nanopartículas es importante para el reconocimiento molecular de agregados tóxicos de la proteína amiloide beta involucrados en la enfermedad de Alzheimer. En el presente trabajo se realizaron análisis mediante diversas técnicas altamente especializadas como espectroscopia de fuerza a través de microscopía de fuerza atómica y dispersión Raman aumentada por superficie, para arrojar luces sobre la estructura del péptido adsorbido a la superficie de la nanopartícula de oro. En este sentido, uno de los detalles más significativos es el residuo de ácido aspártico; por esto, se emplearon péptidos isómeros: CLPFFD, CDLPFF y CLPDFF, estudiando el efecto de la secuencia en la carga y dispersión Raman. Se obtuvieron resultados consistentes con los reportados en estudios previos de nuestro grupo, observando mayor carga en el péptido CLPFFD, semejanteen el péptido CLPDFF, y menor en el péptido CDLPFF. Asimismo, se observó mayor aumento de la señal Raman en CDLPFF e CLPDFF. Esto hace probable que el péptido CLPFFD se disponga con su esqueleto peptídico de forma vertical con respecto a la superficie de la nanopartícula, en tanto que los isómeros se disponen en ángulos más cerrados. Estos resultados permiten explicar la mayor interacción del conjugado CLPFFD con agregados tóxicos de la proteína amiloide beta.

This thesis is inscribed within the project of development of a novel therapeutic strategy, based upon conjugates of peptides and metallic nanoparticles as diagnosis and treatment tools for Alzheimer’s disease. The structure adopted by these peptides when anchored to the nanoparticles is important for the molecular recognition of toxic aggregates of the amyloid beta protein involved in Alzheimer’s disease. In the present work, analysis was performed through several highly specialized techniques such as atomic force microscopy-driven force spectroscopy and surface-enhanced Raman scattering, in order to shed light over the structure of the peptide that is bound to the surface of the gold nanoparticle. In this sense, one of the most significant details is the aspartic acid residue; because of this, isomer peptides were employed: CLPFFD, CDLPFF and CLPDFF, studying the effect of the sequence in charge and Raman scattering. The results obtained were consistent with those previously reported in our group, observing greater charge in the CLPFFD peptide, similar in the CLPDFF peptide, and lower in the CDLPFF peptide. Furthermore, greater enhancement of the Raman signal for CDLPFF and CLPDFF was observed. This makes it likely that the CLPFFD peptide is packed with its peptidic backbone in a vertical way related to the nanoparticle surface, while the isomers are packed in closer angles. These results explain the better interaction of the CLPFFD conjugates with toxic aggregates of the amyloid beta protein.