Materials Nanoestructurats
Modelització i Interpretació d’Estructures Tectòniques
Electroquímica, Fotoquímica i Reactivitat Orgànica
Metal·lotioneïnes
Fiabilitat de Dispositius i Circuits Electrònics
Activació de Biomolècules
Síntesi, Estructura i Reactivitat Química
Reconeixement de Formes i Anàlisi d'Imatges
Química Orgànica i Organometàl·lica
Biodegradació de Contaminants Industrials i Valorització de Residus

Grup de Recerca Metal·lotioneïnes: Relació Estructura-Funció i Aplicacions Biotecnològiques

dirigit per M. Mercè Capdevila Vidal

del Departament de Química

Components del grup

M. Mercè Capdevila Vidal; Roger Bofill Arasa; Oscar Palacios Bonilla; Ruben Orihuela García

 

 

La recerca que es planteja actualment aquest grup de recerca és genuïnament pluridisciplinar i integrativa d’estratègies experimentals molt diverses, pròpies de la Bioquímica, la Biologia i la Química Bioinorgánica i Macromolecular i per aquest motiu es treballa en estreta col•laboració amb un grup de recerca del Departament de Genètica, Fac. Biologia, de la Universitat de Barcelona dirigit per la Prof. Sílvia Atrian. Amb els nostres resultats esperem proporcionar coneixements bàsics que a més a més d’ampliar el coneixement global dels sistemes estudiats haurien de tenir una clara aplicabilitat biotecnològica.
En concret, s’estudien alguns aspectes de la resposta dels sistemes biològics a la presencia d’ions metàl•lics pesants, ja siguin aquests fisiològics o xenobiòtics. Els subjectes d’aquesta investigació són tant alguns elements individuals (Metal•lotioneïnes), como les xarxes de resposta globals (Metalómica), i la seva imbricació amb el metabolisme cel•lular (Metabolòmica). Els objectius particular es poden resumir en:

* Aprofundir en l’estudi de les Metal•lotioneïnes (MTs) prosseguint amb la definició de la relació estructura/funció en diferents MTs, donat el seu elevat grau d’heterogeneïtat i la constatació de que fins i tot aquelles homòlogues poden presentar característiques coordinants ben diferenciades.

* Abordar un estudi detallat de las característiques químiques i implicacions biològiques de la presència de lligands sulfur en els complexos metall-MT, fet recentment descobert pel nostre grup per a totes les MTs sintetitzades de manera recombinant. Així:
- s’investiga la seva presència en MTs natives, per la repercussió que la constatació de la seva participació en els agregats metall-MT podria tenir en l’assignació de noves funcionalitats biològiques per a aquestes proteïnes
- es caracteritzen química i estructuralment aquells agregats metall-MT que contenen lligands sulfur, i, finalment
- s’explora el potencial de la síntesi recombinant de MTs per a l’obtenció de centres de nucleació de nanopartícules metal-S2- (Nanobiotecnología).

* Assajar l’aplicabilitat de les MTs en:
- la construcció i estudi de diversos biosensors potenciomètrics i membranes de transport facilitat
- la utilització de les MTs com a centres de nucleació per a la síntesi de nanocristalls de característiques fotoluminiscents i fotoredox d’interès, relacionades amb processos de biomineralització associats a la presència de lligands sulfur en els seus agregats.

Publicacions  recents:

J. Domènech, R. Orihuela, G. Mir, M. Molinas, S. Atrian, M. Capdevila. The CdII-binding abilities of recombinant Quercus suber metallothionein: bridging the gap between phytochelatins and metallothioneins Journal of Biological Inorganic Chemistry, 12, (2007) 867-882

A. Pagani, L. Villarreal, M. Capdevila, S. Atrian. The S. cerevisiae Crs5 Metallothionein metal binding abilities and its role in the response to zinc overload. Molecular Microbiology, 63 (2007) 256-269

M. Capdevila, J. Domenech, A. Pagani, L. Tío, L. Villarreal, S. Atrian. Zn- and Cd-metallothionein recombinant species from the most diverse phyla may contain sulfide (S2-) ligands. Angewandte Chemie International Edition, 44 (2005) 4618-4622