Adhesión de peptido a superficies metálicas manoestructuradas. Caracterización de la interacción mediante espectroscopía sers

Abstract

Los fenómenos que involucran la interacción de biomoléculas y nanoestructuras metálicas son de interés actual tanto por su relevancia científica como por las múltiples aplicaciones que tienen en biotecnología o nanobiotecnología. Por esta razón en esta tesis se pretende ampliar el conocimiento acerca de los fenómenos de interacción entre péptidos y superficies nanoestructuradas de plata utilizando la espectroscopía Raman amplificada por superficies metálicas (SERS). Se han seleccionado para este trabajo de tesis dos péptidos terminales presentes en la estructura de tubulinas bacterianas. Estos péptidos están constituidos cada uno por siete aminoácidos y su secuencia aminoacídica, expresada en términos de una letra, es ADEDRDA y LGRGISL. Como característica común contienen en su estructura al aminoácido Arginina (R), el cual como cadena lateral presenta al grupo guanidinio que a pH fisiológico tiene carga neta positiva. Esto tiene importancia ya que permite estudiar la capacidad inductiva que tiene este residuo en la interacción péptido nanopartícula metálica (NPs). Las NPs tienen un entorno de carga negativa ímpuesta por los iones cloruro o citrato según el reductor utilizado en su síntesiš. Estos péptidos presentan distintas cargas netas y características hidrofóbicas, parámetros que son interesantes de analizar para inferir acerca de aspectos estructurales en la interacción péptidonanopartícula metálica. Sobre la base de estos antecedentes hemos sido capaces de innovar una metodología que permite optimizar las condiciones para obtener actividad SERS para los aductos péptido-NPs en solución acuosa coloidal.

Phenomena involving the interaction of bio-molecules and metallic nano-structures are of interest since their scientific relevance and multiple applications in biotechnology or nano-biotechnology. In this thesis it is intended to extend the knowledge about the interaction between peptides and silver nano-structures surfaces by using the vibrational technique surface enhanced Raman spectroscopy (SERS). Two terminal peptides present in the structure of bacterial tubulins have been selected for this thesis work. These peptides are constituted by seven amino acids. The amino acid sequences are ADEDRDA and LGRGISL. At physiologic pH a net positive charge characterizes the guanidinium moiety in arginina (R). This is of relevant meaning since that fragment induces a unique orientation in the peptide-metallic nanoparticle (NPs) interaction. NPs display negative charge imposed by chloride or citrate ions according to the methodology used in their preparation. ADEDRDA and LGRGISL display different net charge and hydrophobic characteristics; these parameters allowed infer about structural aspects in the peptide-metal nanoparticle interaction. New methodologies have been performed to obtain SERS activity in colloidal aqueous solution.