Estudio de los principales factores que afectan el comportamiento de proteínas en cromatografía de interacción hidrofobica.

Abstract

En el presente trabajo se planteó que, sí la estructura de las proteínas determina sus propiedades, entonces sería posible predecir el comportamiento cromatográfico de proteínas en cromatografía de interacción hidrofóbica (Hydrophobic Iriteraction Chromatography, HIC) a partir del conocimiento de su estructura. Se investigó el efecto de los diferentes factores que podrían determinar el comportamiento de proteínas en HIC. Los principales factores resultaron ser la hidrofobicidad superficial de las proteínas y la distribución superficial de las zonas hidrofóbicas. Se propuso una nueva metodología para estimar la hidrofobicidad superficial promedio de proteínas, basada en su estructura tridimensional. Se desarrollaron correlaciones que describen el tiempo de retención en función de dicha propiedad, las que fueron validadas para proteínas monoméricas y multiméricas. Además se determinaron los intervalos de confianza y los límites de predicción de los modelos obtenidos. Se realizó un estudio cualitativo de la superficie proteica, con el objetivo de investigar el efecto de la distribución superficial de la hidrofobicidad en proteínas sobre la retención en HIC. La ubicación de las zonas hidrofábicas y su tamaño serían de principal importancia. Se demostró experimentalmente que la distribución superficial de hidrofobicidad afecta considerablemente la retención de proteínas en HIC. La distribución superficial de los núcleos hidrofóbicos puede ser representada mediante el parámetro "área hidrofóbica de contacto", proveniente de un modelo termodinámica clásico. Este parámetro correlacionó muy bien con el tiempo de retención adimensional en HIC mostrado por proteínas con distinta distribución superficial de hidrofobicidad. Se simuló la interacción entre distintas ribonucleasas y el ligando hidrofóbico utilizado en la resma phenyl sepharose. Se propuso una metodología mixta para la selección de la conformación más probable de cada complejo proteína - ligando. Se determinó la hidrofobicidad superficial promedio de la zona de interacción (hidrofobicidad local), la que correlacionó de manera aceptable tanto con el área hidrofóbica de contacto como con el tiempo de retención adimensional. La hidrofobicidad local puede ser usada para predecir el tiempo de retención de proteínas en HIC. La principal conclusión obtenida en este trabajo es que resulta factible predecir el comportamiento cromatográfico de proteínas en HIC, a partir del conocimiento de la estructura de las proteínas.