Detección de pulso resistivo de las actividades de pre-nucleación durante la cristalización de la lisozima de una...

Área de la Ciencia:

• La biofísica
• Ciencias de los materiales
• La cristalografía

Sus antecedentes:

• La nucleación de proteínas es clave para el crecimiento de los cristales, pero la formación de agregados es poco conocida.
• La cristalografía de neutrones ofrece ventajas para la estructura de la biomacromolécula, pero requiere cristales grandes.
• El agua pesada (D2O) es importante para los estudios de neutrones, lo que requiere investigación sobre el comportamiento de las proteínas en D2O.

Objetivo del estudio:

• Investigar la nucleación de proteínas y la dinámica de agregados en agua pesada utilizando la detección de nanoporos.
• Comprender la translocación y la transformación de los agregados proteicos que preceden a la nucleación.
• Explorar el potencial de la tecnología de nanoporos para caracterizar las transiciones de fase de un solo evento.

Principales métodos:

• Utilizado sensor de pulso resistivo basado en nanoporos para monitorear las soluciones de proteínas.
• Supersaturación localizada controlada y transiciones de fase dentro de un nanoporo utilizando formas de onda potenciales.
• Se analizaron picos de corriente transitorios para caracterizar eventos individuales de agregado de proteínas.

Principales resultados:

• Las concentraciones más altas de proteínas promovieron la nucleación y el crecimiento de cristales, consistentes con el comportamiento a granel.
• Eventos individuales dependientes del potencial observados (picos actuales) en concentraciones más bajas.
• El análisis estadístico indicó tanto la translocación de oligómeros de proteínas como su transformación/agregación.

Conclusiones:

• La detección de nanoporos puede detectar y caracterizar la dinámica de los agregados de proteínas en el agua pesada a nivel de un solo evento.
• Este estudio proporciona información inicial sobre la translocación y agregación de proteínas relevantes para la nucleación de cristales.
• Demostró el potencial de los nanoporos para el estudio de las transiciones de fase dinámicas en los sistemas biológicos.