Director/a
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Dr. Marcelo Ozu (JTP DE DBBE, Inv. Ajd. CONICET) |
Líneas de investigación
Nuestro grupo trabaja con acuaporinas de diversos organismos. Actualmente estamos trabajando con acuaporinas de humanos (AQP1), de rata (AQP4), de frutillas (FaPIP2;1 y FaPIP1;1), de remolacha (BvTIP1;2 y BvPIP2;1), de bacterias (AQPZ) y de archea (AQPM). Buscamos entender la relación estructura-función en el marco de la filogenia.
Las líneas actuales de investigación son tres:
- Mecanosensibilidad en acuaporinas.
Mediante aproximaciones experimentales y de modelado y simulación demostramos que existen acuaporinas de plantas y animales cuya función es regulada por cambios en la tensión de membrana. Actualmente estamos estudiando acuaporinas de Bacteria y Archea para comparar la sensibilidad e identificar variaciones genéticas en sitios clave del canal de agua. Además, estamos trabajando en dilucidar el mecanismo a nivel molecular combinando experimentos con mutantes y simulaciones por dinámica molecular.
- Corrientes de gating en acuaporinas.
Estamos trabajando en el registro de corrientes de gating por patch-clamp en oocitos de xenopus con sobreexpresión de acuaporinas. Este proyecto permite contar por primera vez desde el descubrimiento de las acuaporinas en 1992 con evidencia experimental directa de cambios de posiciones de cargas o dipolos eléctricos pertenecientes a la proteína y que ocurren en la vía de permeación de agua.
- Estudio de la permeabilidad unitaria de las acuaporinas.
Para poder desarrollar modelos detallados de la mecanosensibilidad y el gating en acuaporinas es necesario contar con información a nivel de canal único. A diferencia de los canales iónicos no es posible hacer registros de canal único en acuaporinas. Sin embargo, existen estrategias biofísicas que nos permiten hacer determinaciones indirectas de la permeabilidad unitaria.
El desarrollo de estas tres líneas de investigación se llevan adelante combinando estrategias experimentales (biología molecular para hacer expresión de acuaporinas wild type y mutantes en oocitos de xenopus, videomicroscopía para hacer registros de volumen celular en simultáneo con registros de presión intracelular, electrofisiología para hacer registros de gating por patch-clamp, y microscopía confocal para hacer estudios de correlación de fluorescencia para determinar el número de canales en membrana) con estrategias de modelado y simulación (dinámica molecular). Trabajamos en colaboración con grupos del exterior (Centro Interdisciplinario de Neurociencia de Valparaíso, Chile; Universidad San Sebastián, Chile; Universidad de Texas, USA).
Estas líneas de investigación se desarrollan en el marco de la biomecánica celular y en relación con el estado eléctrico de la membrana. Sus resultados se relacionan e impactan en diversos fenómenos de la biología celular y de la fisiología como son la homeostasis celular, procesos de señalización, contracción muscular, migración celular, etc.
