Degut a la seva flexibilitat funcional i arquitectònica, l’ús de proteïnes recombinants formades per múltiples dominis representen una eina interesant pel desenvolupament de nanopartícules capaces de transportar fàrmacs de manera específica. Recentment, en el nostre grup, hem aplicat un nou sistema d’enginyeria pel desenvolupament de nanoparticles formades mitjançant l’oligomerització de proteïnes modulars. L’eficàcia selectiva i l’absència de toxicitat d’unes nanopartícules dirigides al càncer colorectal demostra la capacitat d’aquest enfoc biotecnològic. Un enfoc basat en l’ús de pèptids catiònics en els extrems terminal d’una proteïna modular que li confereix la capacitat d’interaccionar amb sí mateixa formant nanopartícules proteiques. Per tal d’explorar la flexibilitat d’aquest enfoc, hem desenvolupat dues nanopartícules proteiques, anomenades A5G27-GFP-H6 i FNI/II/V-GFP-H6, que reconeixen i internalitzen, de manera específica, cèl·lules que expressen el receptor CD44. Aquestes proteïnes modulars formen estructures anulars de 14 nm, estables en plasma capaces d’internalitzar a través d’endocitosis sense presentar toxicitat cel·lular. Aquestes nanopartícules específiques són una plataforma prometedora com a nanomedicines pel transport de fàrmacs o sondes pel diagnòstic i tractament d’afliccions relacionades amb CD44._x000D_ Durant la producció recombinant microbiana, moltes proteïnes heteròlogues tendeixen a acumular-se en cossos d’inclusió. Tenint en compte la última descripció d’aquestes entitats, constitueixen una font de proteïna pràcticament pura. Tot i que s’han desenvolupat tècniques per l’obtenció de proteïna activa mitjançant l’ús de detergents solubilitzadors no desnaturalitzants de manera satisfactòria, és desconegut com aquests procediments afecten el procés d’oligomerització de nanopartícules proteiques. En aquesta tesi, hem analitzat quin impacte té, a nivell estructural i funcional, l’origen de la font proteica. Depenent de si les nanopartícules deriven de la fracció soluble o de la resolubilització dels cossos d’inclusió, s’obtenen diferents organitzacions supramoleculars amb comportaments funcionals diferenciats. Aquests resultats demostren la rellevància que té l’origen cel·lular del material quan parlem d’estructures proteiques complexes. _x000D_ Tot i que recentment s’ha demostrat que la bactèria hoste té una influencia directe en la estructura i el rendiment de les nanopartícules proteiques, es desconeix com els hi afecta l’ús de bactèries amb un perfil genètic diferent com soques deficients en xaperones o lliures de lipopolisacàrids. En aquesta tesi, s’ha investigat l’estructura de nanopartícules dirigides a CD44 o CXCR4 produïdes en diferents soques d’E.coli i com les característiques fisicoquímiques afecten la biointeracció d’aquestes nanopartícules. Els resultats demostres la robustesa dels patrons d’oligomerització d’aquestes nanopartícules dirigides a tumor i la influencia que té el perfil genètic microbià en la proporció de les diferents poblacions oligomèriques en el producte cru. Aquesta variabilitat, intrínseca de la bioproducció, tot i ser imprevisible o incontrolable, constitueix un ventall de nanomaterial. De manera exclusiva es pot seleccionar aquella població de nanopartícules amb les característiques funcionals i fisicoquímiques òptimes considerant l’aplicació per la qual s’han dissenyat.
Supramolecular organisation and biological properties of tumor targeted, self-assembling protein nanoparticles
Pesarrodona Roches, M. (Autor). 26 de gen. 2017
Tesi d’estudis: Tesi doctoral
Tesi d’estudis: Tesi doctoral