Estudio de interacciones lípido-lípido y lípido-proteínas en relación con la organización y estructura de membranas biológicas

Grupo de trabajo

Directora de Línea

Maté, Sabina María

Investigadora
mate.sabina@gmail.com

Herlax, Vanesa

Investigadora
vherlax@med.unlp.edu.ar

Longarzo, Lucrecia

Becaria
lucrecialongarzo@hotmail.com

Godoy, Joshua

Tesinista

Hernández, Laura Edith

Personal de apoyo
lauraeh1900@hotmail.com

Colaboradores de otras instituciones

Goñi, Félix M.
Unidad de Biofísica-Centro Mixto, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea, Bilbao, España.

Busto, Jon V.
Unidad de Biofísica-Centro Mixto, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea, Bilbao, España.

Sot, Jesús
Unidad de Biofísica-Centro Mixto, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea, Bilbao, España.

Bakas, Laura
Centro de Investigación de Proteínas Vegetales (CIPROVE), Facultad de Ciencias Exactas, UNLP. La Plata. prov. de Buenos Aires. Argentina.

Vázquez, Romina
Facultad de Cs. Exactas, UNLP e INIBIOLP, CCT-La Plata.

Daza-Millone, Antonieta
Facultad de Cs. Exactas, UNLP e INIFTA, CCT-La Plata.

Farina, Mariana
Laboratorio de Fisiopatología Placentaria, CEFyBO-CONICET, Argentina.

Damiano, Alicia
Laboratorio de Biología de la Reproducción, Cátedra de Biología Celular y Molecular, Facultad de Farmacia y Bioquímica, IFIBIO-CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires, Argentina.

Resumen de línea

El objetivo principal de nuestra línea de trabajo consiste en el estudio de las interacciones lípido-lípido y lípido-proteína, determinantes de la organización, estructura y función de membranas biológicas. Para el desarrollo de la presente línea se utilizan metodologías bioquímicas y biofísicas clásicas, así como también metodologías de desarrollo más reciente, como Microscopía de fuerzas atómicas (AFM) y espectroscopia de fuerzas (FS), Resonancia de Plasmones Superficiales (SPR), Balanza de Langmuir-Microscopía de Angulo de Brewster (BAM) y espectroscopía de absorción-reflexión infrarroja con modulación de la polarización (PM-IRRAS), entre otras. Finalmente, desarrollamos y proporcionamos métodos biofísicos y analíticos relevantes para la investigación de lípidos y membranas. Estamos ansiosos por compartir nuestra experiencia mediante colaboraciones con la comunidad científica.

Proyectos de investigación

Nuestras líneas actuales de investigación se centran en problemas relacionados con:

• Cómo interactúan los lípidos en sistemas modelo de membranas y en membranas biológicas para formar, o no, dominios segregados lateralmente.
• Cómo la estructura de la esfingomielina determina sus propiedades biofísicas y afecta las interacciones lípido-lípido.
• El significado biológico de la heterogeneidad molecular de esfingolípidos.
• La importancia de la composición asimétrica de lípidos transmembrana: cuál es su efecto en la estructura y propiedades de membrana.
• Cómo se comportan los ácidos grasos de la serie omega 3 en las membranas y cómo interactúan con el colesterol y con otros lípidos.
• ¿Existe una relación entre la presencia de ácidos grasos omega 3, las propiedades de los dominios de la membrana y la localización y función del intercambiador Na+/H+ en cardiomiocitos de ratas hipertensas?
• ¿Existe una relación entre la presencia de ácidos grasos omega 3, las propiedades de los dominios de la membrana y la neuroinflamación en ratas hipertensas?

Colaboraciones en curso

1- Dominios de membrana: interacciones lípido-lípido y lípido-proteínas.

Junto con la Dra. Romina Vázquez y en colaboración con diversos grupos de trabajo, nacionales* y extranjeros**, hemos estado estudiando la estructura y función de los dominios lipídicos enriquecidos en colesterol y esfingolípidos. Nuestros estudios implican determinar, tanto en sistemas modelo de membrana como en membranas biológicas, los principios básicos que impulsan la formación de tales dominios y sus propiedades biofísicas, así como la localización-partición-interacción de proteínas con los mismos.

2-Asimetría de membrana: métodos para la formación de membranas asimétricas-efecto sobre la formación y propiedades de dominios de membrana.

Una característica clave de las membranas biológicas es su asimetría transversal. La célula mantiene activamente una distribución asimétrica de lípidos con determinadas clases fosfolipídicas presentes mayoritariamente en la hemicapa externa y otras en la hemicapa interna de la membrana. Numerosas funciones celulares incluyendo señalización, apoptosis, trombosis, involucran una alteración de esta asimetría que también se detecta en procesos patológicos como inflamación, procesos neurodegenerativos y cáncer. La generación de sistemas modelo de membrana asimétricos experimentalmente accesibles constituye un desafío importante en el campo de la biofísica de membranas y es el objetivo principal de esta línea de trabajo. Junto con el desarrollo de modelos asimétricos, nos proponemos estudiar el impacto de la asimetría en las propiedades de membrana, el papel del acoplamiento entre hemicapas en la formación de dominios y su posible rol en la señalización, la importancia de la asimetría en la interacción de proteínas con membrana y en la función de proteínas de membrana, entre otros.

* Grupo dirigido por la Dra. M. Elena Vela (INIFTA-CCT La Plata); Grupo dirigido por la Dra. Laura Fanani (CIQUIBIC-CCT Córdoba); Grupo dirigido por la Dra. Mariana Farina (CEFYBO-CONICET).

** Grupo dirigido por el Dr. Félix M. Goñi (Universidad del País Vasco, España); Grupo dirigido por el Dr. Osvaldo N. Oliveira Jr. (Instituto de Física de Sao Carlos, Universidad de San Pablo, Brasil); Grupo dirigido por el Dr. Carlos Muñoz-Garay (Instituto de Cs. Físicas, UNAM, México); Grupo dirigido por el Dr. Iván Ortega-Blake (Instituto de Cs. Físicas, UNAM, México).

3-Efectos de la dieta sobre la composición lipídica, propiedades biofísicas y función de membranas celulares aisladas de ratas normotensas e hipertensas.

En nuestro laboratorio trabajamos también con modelos animales, estudiando el efecto de dietas enriquecidas en ácidos grasos de la serie omega 3 sobre la formación de dominios de membrana y la localización-función de proteínas de membrana, en el contexto de enfermedades cardiovasculares (en colaboración con el laboratorio de la Dra. M. Celeste Villa-Abrille, del CIC-CCT La Plata) y neurodegenerativas (en colaboración con el laboratorio de la Dra. M. José Bellini, del INIBIOLP-CCT La Plata).

4-Interacción de moléculas bioactivas con membranas biológicas.

Moléculas de diversa estructura química y propiedades biológicas interaccionan con la membrana plasmática para poder ejercer su acción o lo hacen de manera inespecífica al llegar a la superficie celular. El estudio de la interacción de estas moléculas (fármacos, péptidos, proteínas, etc) con sistemas modelo de membrana permite evaluar su potencial actividad, selectividad, impacto en la estructura y propiedades de la membrana, etc. Empleando distintas metodologías, colaboramos con diversos grupos de investigación en este tipo de estudios involucrando surfactantes de origen vegetal (en colaboración con la Dra. Laura Bakás y la Dra. Susana Morcelle del CiProVe, CIC-UNLP), toxinas bacterianas (en colaboración con la Dra. Vanesa Herlax del INIBIOLP), toxinas de invertebrados (en colaboración con el Dr. Horacio Heras, del INIBIOLP), péptidos antimicrobianos (en colaboración con la Dra. Sandra Vairo Cavalli del CiProVe, CIC-UNLP), lipoaminoácidos antifúngicos (en colaboración con el Dr. Carlos Muñoz-Garay del Instituto de Cs. Físicas, UNAM, México), entre otros.

Contacto
Prof. Dr. Sabina Maté
Tel: 54 221 4824894 ext. 103
e-mail: smate@med.unlp.edu.ar mate.sabina@gmail.com
INIBIOLP (UNLP-CCT La Plata), calle 60 y 120 s/n, La Plata, Buenos Aires, Argentina.

Posiciones abiertas
Plazas disponibles para realizar tesinas de grado y presentaciones a convocatorias periódicas a becas CIC, UNLP, Conicet.

Links
www.researchgate.net/lab/Sabina-M-Mate-Lab
scholar.google.com/citations?hl=en&user=lCe8mw4AAAAJ

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2018. Colloids and surfaces b-biointerfaces. ELSEVIER SCIENCE BV, vol. 172, p. 423-429. ISSN 0927-7765

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2016. Biochimica et biophysica acta-biomembranes, Amsterdam: ELSEVIER SCIENCE BV, vol. 1858, n° 8, p. 1944-1953. ISSN 0005-2736

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2015. Biochimica et Biophysica Acta-Biomembranes. Amsterdam: ELSEVIER SCIENCE BV, vol. 1848, p. 2779-2788. ISSN 0005-2736

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2014. Biochimica et Biophysica acta-Biomembranes: ELSEVIER SCIENCE BV, vol. 1838, p. 1832-1841. ISSN 0005-2736

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Maté, S; Busto, J; García-Arribas, A; Sot, J; Vázquez, R; Herlax, V; Wolf, C; Bakás, L; Goñi, F. M.
2014. Biophysical Journal. United States: CELL PRESS,. vol. 106, p. 2606-2616. ISSN 0006-3495

Novel evidence for the specific interaction between cholesterol and alpha- haemolysin of Escherichia coli.
Vázquez, R. F; Maté, S. M; Bakás, L, S; Fernández, M. M; Malchiodi, E. L; Herlax, V. S.
2014. Biochemical Journal. Londres: PORTLAND PRESS LTD, vol. 458, n° 3, p. 481-489. ISSN 0264-6021

Mecanismo de acción de la toxina alfa hemolisina de Escherichia Coli.
Bakás, L; Maté, S; Vázquez, R; Herlax, V.
2013. Acta bioquímica clínica latinoamericana. La Plata: Federación BioquímicaProvincia Buenos Aires. Vol. 47, n° 2, p. 353-361. ISSN 0325-2957

E.coli Alpha Hemolysin and properties.
Bakás, L; Maté, S; Vazquez, R; Herlax, V.
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Relevance of fatty acid covalently bound to Escherichia coli alpha-Hemolysin and membrane microdomains in the oligomerization process.
Herlax, V; Maté, S; Rimoldi, O; Bakas, L.
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Vázquez, R; Maté, S; Herlax, V; Bakás, L; Álvarez Valcárcel, C; Pazos Santos, F.
2016. Puebla: Benemérita Universidad Autónoma De Puebla, p. 191-213. ISBN 978-607-525-046-5

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Maté, S; Herlax, V; Vázquez, R; Bakás, L.
2016. Nueva York: NovaScience Publishers, p. 89-112. ISBN 978-1-63484-581-6

E. coli Alpha Hemolysin and Properties.
Bakás, L; Maté, S; Vázquez, R; Herlax, V.
2012. InTech, p. 107-140. ISBN 978-953-51-0076-8

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