Proteínas fluorescentes como sensibilizadores de emissão em nanopartículas contendo Eu3+

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maturi, Fernando Eduardo
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/155925
Resumo: Este trabalho descreve o preparo de bioconjugados obtidos pela associação das proteínas fluorescentes Azurite, EGFP, mTangerine e mCherry com nanopartículas de ortovanadato de ítrio dopadas com európio (YVO4:Eu3+) para o estudo de processos de transferência de energia que viabilizem o aumento da emissão do íon Eu3+. A reação em estado sólido do carbonato de sódio com o precursor metavanadato de sódio foi utilizada para a obtenção do ortovanadato de sódio, o qual foi empregado na síntese das nanopartículas pelo método de coprecipitação. As nanopartículas obtidas apresentaram diâmetro médio de 44 nm e foram funcionalizadas com o grupo maleimida pela reação do citrato com a 2-maleimidoetilamina através do acoplamento carbodiimida EDC/Sulfo-NHS para posterior bioconjugação com as proteínas fluorescentes. Sob excitação na região do UV, as nanopartículas apresentaram intensa emissão na região vermelha, característica da transição 5D0→7F2 do Eu3+ em 618 nm. Plasmídeos contendo os genes de codificação das proteínas Azurite e mTangerine foram construídos, subclonados em vetores pQE-9 e geneticamente modificados para expressão em linhagens de E. coli apropriadas. As proteínas EGFP e mCherry também foram expressas a partir de plasmídeos previamente preparados, seguidas de purificação por cromatografia de afinidade juntamente com as proteínas Azurite e mTangerine. O rendimento médio de expressão obtido foi de 90 mg L-1 e as 4 proteínas expressas foram bioconjugadas às nanopartículas de Eu3+ sintetizadas através da reação click tiol-maleimida para estudos de transferência de energia. Os resultados obtidos mostram que, sob excitação em 307 nm, a energia proveniente da emissão das proteínas Azurite e EGFP é não-radiativamente transferida para o nível emissor 5D0 do Eu3+, aumentando tanto a intensidade quanto o tempo de vida de emissão das nanopartículas. Um aumento de 4,3 e 2,5 vezes da emissão do Eu3+ foi observado após a bioconjugação das nanopartículas com as proteínas Azurite e EGFP, respectivamente. No entanto, as proteínas mTangerine e mCherry não se mostraram viáveis para a sensibilização do Eu3+.
id UNSP_397491634de615cbf6992be51c1bf991
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/155925
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Proteínas fluorescentes como sensibilizadores de emissão em nanopartículas contendo Eu3+Fluorescent proteins as emission sensitizing agents in Eu3+ nanoparticlesNanopartículas de európioProteínas fluorescentesLantanídeosTransferência de energiaBioconjugadosEste trabalho descreve o preparo de bioconjugados obtidos pela associação das proteínas fluorescentes Azurite, EGFP, mTangerine e mCherry com nanopartículas de ortovanadato de ítrio dopadas com európio (YVO4:Eu3+) para o estudo de processos de transferência de energia que viabilizem o aumento da emissão do íon Eu3+. A reação em estado sólido do carbonato de sódio com o precursor metavanadato de sódio foi utilizada para a obtenção do ortovanadato de sódio, o qual foi empregado na síntese das nanopartículas pelo método de coprecipitação. As nanopartículas obtidas apresentaram diâmetro médio de 44 nm e foram funcionalizadas com o grupo maleimida pela reação do citrato com a 2-maleimidoetilamina através do acoplamento carbodiimida EDC/Sulfo-NHS para posterior bioconjugação com as proteínas fluorescentes. Sob excitação na região do UV, as nanopartículas apresentaram intensa emissão na região vermelha, característica da transição 5D0→7F2 do Eu3+ em 618 nm. Plasmídeos contendo os genes de codificação das proteínas Azurite e mTangerine foram construídos, subclonados em vetores pQE-9 e geneticamente modificados para expressão em linhagens de E. coli apropriadas. As proteínas EGFP e mCherry também foram expressas a partir de plasmídeos previamente preparados, seguidas de purificação por cromatografia de afinidade juntamente com as proteínas Azurite e mTangerine. O rendimento médio de expressão obtido foi de 90 mg L-1 e as 4 proteínas expressas foram bioconjugadas às nanopartículas de Eu3+ sintetizadas através da reação click tiol-maleimida para estudos de transferência de energia. Os resultados obtidos mostram que, sob excitação em 307 nm, a energia proveniente da emissão das proteínas Azurite e EGFP é não-radiativamente transferida para o nível emissor 5D0 do Eu3+, aumentando tanto a intensidade quanto o tempo de vida de emissão das nanopartículas. Um aumento de 4,3 e 2,5 vezes da emissão do Eu3+ foi observado após a bioconjugação das nanopartículas com as proteínas Azurite e EGFP, respectivamente. No entanto, as proteínas mTangerine e mCherry não se mostraram viáveis para a sensibilização do Eu3+.This work describes the preparation of bioconjugates through the combination of Azurite, EGFP, mTangerine and mCherry fluorescent proteins with europium doped yttrium orthovanadate nanoparticles (YVO4:Eu3+) for energy transfer studies aiming the sensitization of Eu3+ emission. The solid state reaction between sodium carbonate and sodium metavanadate was performed to obtain the sodium orthovanadate, which was used for the nanoparticles synthesis by the co-precipitation method. The obtained nanoparticles present mean diameter of 44 nm and were functionalized with maleimide group through carbodiimide EDC/Sulfo-NHS coupling for further bioconjugation with the fluorescent proteins. Under UV excitation, the nanoparticles displayed strong red emission, characteristic of the 5D0→7F2 Eu3+ transition at 618 nm. Plasmids containing the Azurite and mTangerine genes were developed, cloned into pQE-9 vector and mutated for expression in E. coli strains. The EGFP and mCherry proteins were also expressed from previously prepared plasmids, followed by affinity chromatography purification along with the Azurite and mTangerine proteins. The mean expression yield was 90 mg L-1 and all proteins were conjugated with the nanoparticles through thiol-maleimide click chemistry. The results showed that under 307 nm excitation, Azurite and EGFP emission energy is non-radiatively transferred to Eu3+ 5D0 emitting level, increasing both emission lifetime and intensity of the nanoparticles. The bioconjugation of Azurite and EGFP yields a 4.3 and 2.5-fold Eu3+ emission increase, respectively. However, mTangerine and mCherry are not suitable for Eu3+ sensitization.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 15/50382-2Universidade Estadual Paulista (Unesp)Ribeiro, Sidney José Lima [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Maturi, Fernando Eduardo2018-09-05T20:01:45Z2018-09-05T20:01:45Z2018-07-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/15592500090750433004030072P8porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2023-11-05T06:08:19Zoai:repositorio.unesp.br:11449/155925Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T16:58:00.459094Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Proteínas fluorescentes como sensibilizadores de emissão em nanopartículas contendo Eu3+
Fluorescent proteins as emission sensitizing agents in Eu3+ nanoparticles
title Proteínas fluorescentes como sensibilizadores de emissão em nanopartículas contendo Eu3+
spellingShingle Proteínas fluorescentes como sensibilizadores de emissão em nanopartículas contendo Eu3+
Maturi, Fernando Eduardo
Nanopartículas de európio
Proteínas fluorescentes
Lantanídeos
Transferência de energia
Bioconjugados
title_short Proteínas fluorescentes como sensibilizadores de emissão em nanopartículas contendo Eu3+
title_full Proteínas fluorescentes como sensibilizadores de emissão em nanopartículas contendo Eu3+
title_fullStr Proteínas fluorescentes como sensibilizadores de emissão em nanopartículas contendo Eu3+
title_full_unstemmed Proteínas fluorescentes como sensibilizadores de emissão em nanopartículas contendo Eu3+
title_sort Proteínas fluorescentes como sensibilizadores de emissão em nanopartículas contendo Eu3+
author Maturi, Fernando Eduardo
author_facet Maturi, Fernando Eduardo
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Ribeiro, Sidney José Lima [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Maturi, Fernando Eduardo
dc.subject.por.fl_str_mv Nanopartículas de európio
Proteínas fluorescentes
Lantanídeos
Transferência de energia
Bioconjugados
topic Nanopartículas de európio
Proteínas fluorescentes
Lantanídeos
Transferência de energia
Bioconjugados
description Este trabalho descreve o preparo de bioconjugados obtidos pela associação das proteínas fluorescentes Azurite, EGFP, mTangerine e mCherry com nanopartículas de ortovanadato de ítrio dopadas com európio (YVO4:Eu3+) para o estudo de processos de transferência de energia que viabilizem o aumento da emissão do íon Eu3+. A reação em estado sólido do carbonato de sódio com o precursor metavanadato de sódio foi utilizada para a obtenção do ortovanadato de sódio, o qual foi empregado na síntese das nanopartículas pelo método de coprecipitação. As nanopartículas obtidas apresentaram diâmetro médio de 44 nm e foram funcionalizadas com o grupo maleimida pela reação do citrato com a 2-maleimidoetilamina através do acoplamento carbodiimida EDC/Sulfo-NHS para posterior bioconjugação com as proteínas fluorescentes. Sob excitação na região do UV, as nanopartículas apresentaram intensa emissão na região vermelha, característica da transição 5D0→7F2 do Eu3+ em 618 nm. Plasmídeos contendo os genes de codificação das proteínas Azurite e mTangerine foram construídos, subclonados em vetores pQE-9 e geneticamente modificados para expressão em linhagens de E. coli apropriadas. As proteínas EGFP e mCherry também foram expressas a partir de plasmídeos previamente preparados, seguidas de purificação por cromatografia de afinidade juntamente com as proteínas Azurite e mTangerine. O rendimento médio de expressão obtido foi de 90 mg L-1 e as 4 proteínas expressas foram bioconjugadas às nanopartículas de Eu3+ sintetizadas através da reação click tiol-maleimida para estudos de transferência de energia. Os resultados obtidos mostram que, sob excitação em 307 nm, a energia proveniente da emissão das proteínas Azurite e EGFP é não-radiativamente transferida para o nível emissor 5D0 do Eu3+, aumentando tanto a intensidade quanto o tempo de vida de emissão das nanopartículas. Um aumento de 4,3 e 2,5 vezes da emissão do Eu3+ foi observado após a bioconjugação das nanopartículas com as proteínas Azurite e EGFP, respectivamente. No entanto, as proteínas mTangerine e mCherry não se mostraram viáveis para a sensibilização do Eu3+.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-09-05T20:01:45Z
2018-09-05T20:01:45Z
2018-07-25
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/155925
000907504
33004030072P8
url http://hdl.handle.net/11449/155925
identifier_str_mv 000907504
33004030072P8
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808128726826745856