La doble vessant del dany per radiació: de les estratègies per a reduir-lo al seu ús en l'estudi de l'Aldosa Reductasa en condicions d'estrès oxidatiu

Departament responsable de la tesi: Departament de Bioquímica i Biologia Molecular. En aquest treball el terme dany per radiació, aplicat a sistemes biològics macromoleculars, fa referència a totes les modificacions, tant estructurals com químiques, induïdes pels raigs X en interaccionar amb la mostra experimental.En aquesta Tesi s'ha estudiat el dany per radiació en diferents sistemes biològics macromoleculars en dues vessants oposades. Per una banda, s'han caracteritzat diversos compostos scavenger nous, que poden ser útils per reduir els efectes del dany per radiació en experiments de cristal·lografia de proteïnes i dispersió de raigs X a angles baixos. Per altra banda, els mateixos efectes provocats pel dany per radicació s'han fet servir per a simular, de manera controlada, condicions d'estrès oxidatiu.Els resultats obtinguts en aquesta Tesi s'han distribuït en quatre capítols diferents. En el Capítol 1 es caracteritza la uridina com a compost scavenger en experiments de cristal·lografia de macromolècules a temperatura ambient. El poder mitigador de la uridina contra el dany per radiació en aquesta tècnica assenyala la potència d'aquest compost en els experiments de dispersió de raigs X a angles baixos publicats per Crosas et al. (2017). En el Capítol 2 s'estenen els resultats obtinguts a més nucleòsids i bases nitrogenades en experiments de dispersió de raigs X a angles baixos: 5-metil uridina, citidina, uridina i citosina. Aquests additius, que són els més potents reportats mai en la literatura, permeten mitigar el dany per radiació de manera molt significativa, millorar la qualitat de les dades i la informació continguda en solucions de proteïnes poc concentrades o amb baixos pesos moleculars, fet que estén el rang d'aplicació de la tècnica de SAXS. El Capítol 3 presenta els estudis de dany per radiació fets en cristalls de lisozim crescuts en presència de l'hidrogel peptídic Fmoc-CF, que es mostra com un compost scavenger efectiu contra el dany per radiació en experiments de cristal·lografia de proteïnes a temperatura ambient. A més, es proposa un nou mètode d'escalat de dades que permet corregir l'error sistemàtic provocat pel dany per radiació global a temperatura ambient. Per últim, en el Capítol 4, es presenten els resultats obtinguts en irradiar l'enzim Aldosa Reductasa, d'interès biomèdic en diabetis. Aquests resultats, publicats a Castellví et al. (2019), permeten aclarir quins són els canvis estructurals de la forma activada de la proteïna