EXPLORING THE INFLUENCE OF LIPID COMPOSITION ON SARS-COV-2 PROTEIN DYNAMICS IN BIOMIMETIC MEMBRANE MODELS

O surfactante pulmonar, uma mistura crítica de lipídios e proteínas, reduz a tensão superficial alveolar e melhora a troca gasosa, garantindo a função respiratória adequada. Para imitar os surfactantes pulmonares, a combinação de dipalmitoil fosfatidilcolina (PC) e fosfatidiletanolamina (PE) mostra-se promissora na replicação das propriedades físicas e químicas dos surfactantes naturais. O colesterol (Chol), um componente-chave das membranas celulares, modula ainda mais a fluidez e a estabilidade dessas bicamadas lipídicas, influenciando as interações proteicas. Estudos anteriores demonstraram que o colesterol melhora a interação da proteína Spike do SARS-CoV-2 com membranas lipídicas, promovendo uma inserção mais estável em regiões ricas em colesterol. Isso foi confirmado por meio de espalhamento de raios X de pequeno ângulo (SAXS) e simulações de dinâmica molecular, revelando o papel significativo do colesterol na organização da membrana e na internalização de proteínas. Com base nesses insights, este estudo explora o efeito da adição de PE para modular a carga superficial de membranas miméticas. Usando uma combinação de experimentos de calha de Langmuir, microscopia de força atômica (AFM), SAXS e métodos eletroquímicos, investigamos o impacto do PE nas propriedades da membrana e seus efeitos sinérgicos com o colesterol, mostrando interação aprimorada com a proteína Spike na presença de colesterol. A isoterma de adsorção mostrou que o PE diminui a área molecular, indicando uma organização mais compacta de moléculas na monocamada, o que pode facilitar interações específicas de proteínas. O módulo de compressibilidade revelou que a inclusão de PE aumenta a rigidez da monocamada, sugerindo uma estrutura mais ordenada e estável. Além disso, o potencial de superfície aumentou com o PE, indicando uma densidade maior de cargas negativas na monocamada, potencialmente favorecendo interações eletrostáticas com proteínas carregadas positivamente. Essas descobertas oferecem insights valiosos para o desenvolvimento de biossensores para detecção viral e aplicações terapêuticas.