Sensor luminiscente do enzima LasB

Abstract

[Resumo] Na actualidade hai un montón de bacterias multi-resistentes ás que lle hai que facer fronte. Unha das infeccións con peor pronóstico que adquiren os enfermos nos hospitais é a ocasionada pola bacteria Pseudomona aeruginosa. Esta bacteria secreta ao exterior unha enzima denominada elastasa B, a cal ten a función de cortar secuencias peptídicas específicas coma por exemplo, -GLA- dos seus substratos ademais de, producir lesións tisulares e hemorráxicas. Por esta razón, existe un gran interese en desenvolver sensores para a detección e monitorización da actividade da LasB, permitindo así realizar a detección da bacteria de interese. Neste traballo de fin de grao, deseñouse e se sintetizou un sensor formado por un complexo macrocíclico de Eu(III) unido a un péptido que contén a secuencia de corte específico da enzima e ao que se lle engadiu 1,8-naftalimida nunha cadea lateral dun aminoácido, que actúa como unidade sensibilizadora do complexo metálico. O funcionamento da sonda consiste na produción de emisión de luminescencia por parte do lantánido. O mecanismo de detección proposto basease na perda de luminescencia do sensor producida tras a degradación deste pola enzima en dous fragmentos no que a antena e o complexo metálico non están próximos como para que a transferencia de enerxía sexa eficiente. A síntese do péptido levouse a cabo mediante o método de fase sólida introducindo un complexo macrocíclico, derivado de DO3A, e a antena seguindo protocolos descritos na bibliografía. Para a detección da bacteria lévanse a cabo estudos das propiedades fotofísicas do complexo peptídico de Eu(III) e da súa capacidade para monitorizar a actividade da enzima LasB.

[Resumen] En la actualidad hay un montón de bacterias multi-resistentes a las que hay que hacerles frente. Una de las infecciones con peor pronóstico que adquieren los enfermos en las hospitales es la ocasionada por la bacteria Pseudomona aeruginosa. Esta bacteria secreta al exterior una enzima denominada elastasa B, la cuál tiene la función de cortar secuencias peptídicas específicas como por ejemplo, -GLA- de sus substratos además de, producir lesiones tisulares y hemorrágicas. Por esta razón, existe un gran interés en desenvolver sensores para la detección y monitorización de la actividad de la LasB, permitiendo así realizar la detección de la bacteria de interés. En este trabajo de fin de grado, se diseño y se sintetizo un sensor formado por un complejo macrocíclico de Eu(III) unido a un péptido que contiene la secuencia de corte específico de la enzima y al que se le añadió 1,8-naftalimida en una cadena lateral de un aminoácido, que actúa como unidad sensibilizadora del complejo metálico. El funcionamiento de la sonda consiste en la producción de emisión de luminiscencia por parte del lantánido. El mecanismo de detección propuesto se basea en la pérdida de luminiscencia del sensor producida tras la degradación de este por la enzima en dos fragmentos en el que la antena y el complejo metálico no están próximos como para que la transferencia de energía sea eficiente. La síntesis del péptido se llevo a cabo mediante el método de fase sólida introduciendo un complejo macrocíclico, derivado de DO3A, y la antena siguiendo protocolos descritos en la bibliografía. Para la detección de la bacteria se llevan a cabo estudios de las propiedades fotofísicas del complejo peptídico de Eu(III) y de su capacidad para monitorizar la actividad de la enzima LasB.

[Abstract] Nowadays there are a lot of multi-resistant bacteria that have to be dealt with. One of the infections with the worst prognostic that patients acquire in hospitals is caused by the bacterium Pseudomona aeruginosa. This bacterium secretes an enzyme called elastase B abroad, which has the function of cutting specific peptide sequences such as -GLA- from their substrates, as well as producing tissue and hemorrhagic lesions. For this reason, there is great interest in developing sensors for the detection and monitoring of LasB activity, thus achieving the detection of the bacterium of interest. In this final degree project, a sensor consisting of a macrocyclic complex of Eu(III) linked to a peptide containing the specific cutting sequence of the enzyme was designed and synthesized, to which 1,8-naphthalimide was added. on a side chain of an amino acid, which acts as a sensitizing unit for the metal complex. The operation of the probe consists in the production of luminescence emission by the lanthanide. The proposed detection mechanism is based on the loss of luminescence of the sensor produced after its degradation by the enzyme in two fragments in which the antenna and the metal complex are not close enough for the energy transfer to be efficient. Peptide synthesis was carried out using the solid phase method, introducing a macrocyclic complex, derived from DO3A, and the antenna following protocols described in the bibliography. To detect the bacterium, studies are carried out on the photophysical properties of the Eu(III) peptide complex and its ability to monitor the activity of the LasB enzyme.