Estudio estructural y dinámico de sistemas organizados mediante sondas fluorescentes

Resumen

El objetivo de esta tesis es el estudio de sistemas organizados usando sondas fluorescentes. En medios biológicos hay sistemas donde las uniones sólo se producen en lugares específicos y sistemas donde las uniones se producen de forma no específica. Las interacciones sustrato-ligando en sistemas biológicos, como proteínas o membranas, son muy complejas. Sin embargo, podemos estudiar estas interacciones en modelos más sencillos, como en ciclodextrinas, que son cavidades "rígidas" cuya complejación sirve de modelo de los fenómenos de reconocimiento molecular, y micelas, que son cavidades "blandas" que mimetizan el comportamiento de las membranas biológicas. En la primera parte de esta tesis se estudia el proceso de complejación de un sustrato fluorescente con ciclodextrinas, tanto desde el punto de vista de la estabilidad termodinámica como de la dinámica del proceso. En primer lugar se compara la estabilidad de los complejos formados entre ciclodextrinas con una pequeña diferencia en el tamaño de la cavidad (la beta-ciclodextrina y la gamma-ciclodextrina, esta última con un diámetro interno un 20% mayor que el de la primera) y huéspedes con una diferencia muy pequeña en el tamaño (las pironinas Y y B, que poseen un esqueleto xanténico con grupos laterales algo más voluminosos para la pironina B). A concentraciones elevadas de pironina se produce la dimerización de las pironinas en el interior de la gamma-ciclodextrina, aunque no en el interior de la beta-ciclodextrina, por tener ésta menor diámetro interno. Una pequeña variación en el tamaño de la cavidad del anfitrión o del huésped causa enormes variaciones en el valor de la constante de complejación de estequiometría 1:1. Para analizar las razones de estas variaciones se estudia la dinámica de asociación-disociación y la dinámica difusional en estos complejos mediante una nueva técnica para el estudio de la asociación sustrato-ligando, la Espectroscopia de Correlación de Flu